PHY 3040 Instructions et plan de cours 1 PHY 3040

PHY 3040
Instructions et plan de cours 1
PHY 3040 – LABORATOIRE D’OPTIQUE
AUTOMNE 2005
INSTRUCTIONS ET PLAN DE COURS
Nombre de crédits : 3
Horaire : Mercredi de 13h30 à 17h00
Local : C-400 et D-449
Professeurs : Richard Leonelli (A-406; [email protected])
François Schiettekatte (V-233; [email protected])
Moniteurs : Colin Brosseau (A-428 ; [email protected])
Site web : http://mapageweb.umontreal.ca/leonelli/enseignement.htm
Le laboratoire consiste en huit expériences différentes. Vous devez effectuer celle qui
vous a été attribuée (au hasard) lors de la semaine prescrite.
Exp. 1. Absorption (abs)
Transmittance dans le visible et le proche infrarouge de filtres interférentiels et de
semi-conducteurs.
Appareillage: spectromètre à réseau, photodiode, source de lumière blanche, table
optique, lentilles et miroirs. Contrôle par ordinateur.
Exp. 2. Diffusion Raman (ram)
Détermination de l’énergie des phonons optiques de trois différents cristaux.
Appareillage : spectromètre double à réseaux, photomultiplicateur, système de
comptage de photons, laser He-Ne, table optique, lentilles et filtres. Contrôle par
ordinateur.
Exp. 3. Cohérence de faisceaux optiques (coh)
Longueur de cohérence de sources monochromatique, bichromatique et à large
bande; indice de réfraction de quelques gaz.
Appareillage: interféromètre de Michelson, laser He-Ne, lampe au Na, source de
lumière blanche, cellule à gaz, pompe mécanique, table optique, lentilles et filtres.
Exp. 4. Effet Zeeman (zee)
Effet d'un champ magnétique sur l'énergie de deux des raies d'émission du Cd;
détermination du magnéton de Bohr.
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Instructions et plan de cours 2
Appareillage: interféromètre de Fabry-Pérot, électroaimant, sonde de Hall, lampe
au Cd, appareil photo numérique. Acquisition par ordinateur.
Exp. 5. Fibres optiques (fop)
Clivage, alignement et caractérisation de fibres optiques monomode et
multimode.
Appareillage: fibres optique, laser He-Ne, photodiode, table optique, objectifs de
microscope, microscope.
Exp. 6. Faisceaux gaussiens (fga)
Taille en fonction de la position d'un faisceau laser après propagation au travers
divers éléments optiques.
Appareillage: laser He-Ne, photodiode, banc d'optique, platine de translation
micrométrique motorisée avec lame de rasoir, picoampèremètre. Contrôle par
ordinateur.
Exp. 7. Holographie (hol)
Génération d'hologrammes
en lumière rouge et blanche; holographie
interférentielle.
Appareillage: laser He-Ne, table optique, lentilles et miroirs, plaques
photographiques, chambre noire.
Exp. 8. Interférence et diffraction (ied) (expérience en réserve)
Patrons d'interférence et de diffraction de Fraunhofer et de Fresnel générés par des
ouvertures rectangulaires et circulaires.
Appareillage: laser He-Ne, banc d'optique, ouvertures et lentilles, photodiode,
table de déplacement motorisée, picoampèremètre. Contrôle par ordinateur.
Exp. 9. Ellipsométrie (ell)
Mesure des parties réelle et imaginaire des indices de réfraction complexe de
divers matériaux par mesure directe des coefficients de Fresnel complexes.
Appareillage : goniomètre, source de lumière blanche, filtres interférentiels,
prismes de Glan-Thompson, lame quart-d’onde achromatiques, platines de
rotation, photodiode, picoampèremètre.
Instructions
1. Travail par équipes de deux.
2. Cahier de laboratoire obligatoire. Des précisions sur les expériences ne vous
seront données que si vous disposez d’un cahier.
3. Vous pouvez compléter l'expérience en dehors des périodes de laboratoire.
4. Le rapport doit être remis au plus tard deux semaines après la fin de l'expérience.
Les rapports seront corrigés et remis en cours de trimestre. Ils doivent être rédigés
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Instructions et plan de cours 3
selon les règles que vous avez apprises dans les cours PHY 1501 et PHY 2476 :
clarté, concision et précision sont toujours de rigueur. Le principe de base est
simple : si vous relisiez votre rapport dans un an, seriez-vous capable de le
comprendre? Les figures doivent être numérotées et comporter une légende
explicative complète. S’il y a lieu, les données numériques doivent être
regroupées dans des tableaux. Le format du rapport est libre mais, normalement,
un rapport devrait comporter une introduction, une courte description du montage,
une présentation des résultats avec discussion et une conclusion. Seule exigence
formelle : il est obligatoire de débuter votre rapport par un résumé d’une
quinzaine de lignes.
AVERTISSEMENT
Les pièces d'optiques sont fragiles et les montages sont
sensibles aux vibrations. Vous aurez à utiliser des
équipements de précision qui ne peuvent être remplacés
facilement en cas de bris. Manipulez avec grande
précaution!