CONTROLE G1 OPT SMPS3 decembre 2011

Optique Physique SMP S3
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Filière : SMP
Elément de module : Optique 2
Prof. H. Najib
CONTRÔLE
(Décembre 2011)
Durée : 1 heure
Partie I (10 points)
Le champ électrique
E
d’une onde lumineuse se propageant dans le vide (c = 3.10
8
m/s) est
donné (en unité S.I), dans un référentiel orthonormé
(O, i, j, k)
, par :
6 8
0
2 x
E= E (j + k) cos 12
π 10 (10 t - )
2 3
E
0
étant une constante positive.
1) Déterminer pour cette onde:
a- l’amplitude s
0
;
b- la période temporelle;
c- la période spatiale ;
d- les cosinus directeurs (α, β, γ) de sa direction de propagation.
2) Ecrire une expression du champ magnétique
B
correspondant à cette onde.
Partie II (10 points)
On considère dans l’air l’expérience classique des fentes d’Young et on observe les
interférences sur un écran E placé à la distance D = 2 m du plan des fentes F
1
et F
2
(Figure).
On pose
2 1
a = F F
= 1 mm et
x = OM
; M(x) étant un point de E voisin du point O(x = 0).
1- La source S émet une onde d’amplitude a
0
et de longueur d’onde λ. Montrer que
l’intensité de l’onde résultante en M peut s’écrire:
2
0
x
I(x) = 4a f( )
i
f étant une fonction sinusoïdale dont on déterminera l’expression ; i étant l’interfrange.
2- La source émet maintenant deux radiations de longueurs d’onde voisines λ
1
= 0,60 µ m
et λ
2
inconnue ( λ
2
> λ
1
).
a- Décrire le phénomène observé sur E.
b- Déterminer λ
2
sachant que la première coïncidence des franges a lieu pour une
différence de marche optique
δ = 7,8 µ m.
x
F
1
M(x)
S O
F
2
D E