Dispersion de la lumière : Rapport de TP de physique

MEMBRES DU GROUPE
NOMS
PRENOMS
N° CARTE ETUDIANT
HIEN
SIE JEAN
BAPTISTE
CI0223065717
GBAN
MIAN OLIVIER
CI0223065537
DJE
BI DJE KADER
CI0223065139
MENTION
NOTE
OBSERVATION
Rédigé par : les membres du polynôme G
2025
GROUPE : 1
Polynôme : G
12/05/2025
COMPTE RENDU DE TP DE PHYSIQUE LICENCE 3 PC
TITRE : Etude de la
dispersion de la lumière
à l’aide d’un goniomètre
à réseau à N fentes

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SOMMAIRE
I. INTRODUCTION
II. PRINCIPE
III. BUT
IV. MATERIELS A UTILISER
V. MODE OPERATOIRE
VI. RESULTAT
PARTIE 1 : Etude qualitative de la lumière difractée
1-a) La direction et la couleur
1-b) Les différents ordres et numéros des ordres visibles
1-c) L’ordre à partir duquel les spectres se recouvrent
1-d) L’ordre à partir duquel les spectres se recouvrent
PARTIE 2 : Mesure de longueur d’onde à l’aide d’un étalonnage
2-a) Tableau des résultats
2-b) Tracé de courbe de α=f(ʎ)
2-c) Interprétations de la courbe
VII. CONCLUSION

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I. INTRODUCTION
La dispersion de la lumière à l’aide d’un goniomètre à réseau à N fentes s’inscrit dans le
domaine de la spectroscopie. C’est un phénomène optique qui explique pourquoi la lumière
blanche est séparée en ses couleurs constituantes. La dispersion de la lumière fait référence à la
séparation des différentes couleurs qui composent la lumière lorsqu’elle passe à travers un réseau
de diffraction.
II. PRINCIPE
Un réseau est un dispositif optique composé d’une série de fentes parallèles (réseau en
transmission). Ces traits sont espacés de manière régulière et l’espacement est appelé le <<pas>>
du réseau. Lorsque la lumière blanche est incidente sur un réseau, celui-ci décompose la lumière
sous différents angles, selon les longueurs d’ondes (ou couleurs) constitutives.
III. BUT
Le but de ce TP est l’étude, en lumière polychromatique la dispersion de la lumière par un réseau,
ce qui nous permettra de faire des mesures de longueur d’onde précise, soit par une méthode
d’étalonnage ou par une méthode du minimum de déviation.
IV. MATERIELS POUR LE TP
-Un Goniomètre à lunette 𝑎𝑢𝑡𝑜𝑐𝑜𝑙𝑙𝑖𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑐𝑒
-Une Lampe spectrale à vapeur de Hg
-Une Lampe spectrale à vapeur de Na
-Un Réseau 80 traits par mm
-Un Réseau 600 traits par mm
-Un support de réseau

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V. MODE OPERATOIRE
Ici on a utilisé la lampe à vapeur de mercure pour éclairer la fente. Pour une première étude qui
concerne l’étude qualitative. On a utilisé le réseau de 80 traits par millimètre. On place le réseau
sur le plateau du goniomètre, et on éclaire en incidence quasi normale à l’aide du collimateur. On
observe ainsi la lumière diffractée à travers la lunette.
Pour la deuxième partie concernant la mesure de la longueur d’onde. Nous avons utilisé un
spectre connu celui du mercure, avec un réseau de 600 traits par millimètre, afin de réaliser un
étalonnage.
VI. RESULTAT
PARTIE 1 : Etude qualitative de la lumière
1-a) sa direction et couleur à l’ordre 0
A l’ordre zéro, sa direction est verticale et sa couleur est blanche, car la lumière n’est pas déviée par le réseau,
ainsi la raie observée est identique à celle de la lampe spectrale
1-b) comparaison de la déviation entre le rouge et le violet à un ordre non nul
A l’ordre 1, le violet est plus dévié que le rouge
1-c
On observe les l’ordres k = ± 1 ; k = ± 2 ; k = ± 3 …
Tant que la condition sin(𝜃)≤1 est respectée
1-d) L’ordre auquel les spectres se recouvrent
Les spectres se recouvrent à l’ordre 3
1-e) Observation du doublet jaune de mercure
➢ A l’ordre 1 : Lorsqu’on diminue la largeur de la fente, la largeur des raies diminue

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➢ On se place à un ordre supérieur pour résoudre un doublet parce qu’à un ordre supérieur
nous voyons la coïncidence des deux raies superposées.
PARTIE 2 : Mesure de longueur d’onde à l’aide d’un étalonnage
2-a) Tableau de mesures de la position angulaire
Violet
Violet
Indigo
Bleu-
vert
Vert
Jaune
Jaune
Rouge
Rouge
(nm)
404,7
407,8
435,8
491,6
546,1
576,1
579,0
623,4
690,7
(°)
176,6±0,5
175,0±0,5
174,8±0,5
172,8±0,5
170,8±0,5
169,6±0,5
169,5±0,5
168,7±0,5
167,8±0,5
2-b) Traçons la courbe d’étalonnage
164
166
168
170
172
174
176
178
0100 200 300 400 500 600 700 800
(°)
(nm)
Tracé de la courbe de α=f(ʎ)