(L2 : Phys-Chim-E2i-Méca) (PHY203B)
Examen Juin 2005
OPTIQUE PHYSIQUE ET APPLICATIONS
I. Diffraction de la lumière (6 points)
Un faisceau lumineux monochromatique parallèle de longueur d’onde dans le vide λ, arrive
sous incidence normale sur une fente rectangulaire plane de grande dimension (d) selon Oy et
de faible dimension (b) selon Ox.
1. Justifier qualitativement que la diffraction se produit principalement par l’ouverture de
dimension (b).
2. En se plaçant dans l’approximation de la diffraction à l’infini, établir l’expression de
l’intensité lumineuse diffractée par cette fente dans la direction θ et recueillie sur un
écran placé à la distance D (très grande devant les dimensions de la fente).
3. Représenter qualitativement l’allure de l’intensité diffractée et définir la largeur de la
fente de diffraction.
I. Etude du dispositif interférentiel des miroirs de Fresnel (14 points)
Deux miroirs plans faisant entre eux un angle
sont éclairés par une source S
très fine, parallèle à l’arrête commune des deux miroirs et placée à la distance d= 30 cm de
l’arrête et repérée par un angle
très petit. La lumière émise par S est monochromatique de
longueur d’onde
. Un écran (E) est utilisé pour observer la figure d’interférence
créee par ce dispositif.
1. A partir du schéma simplifié du dispositif ( voir la figure 1) :
- déterminer la position des images S1 et S2 de la source S par rapport aux miroirs M1
et M2 et dessiner le champ d’interférence,
- en utilisant les constructions de la quetion 1, montrer que la distance entre S1 et S2 est
donnée par
.