Filière: SMP Session d’Automne Semestre : S3 Module : Physique 5 Elément de module : Optique 2 Examen de Rattrapage / Février 2008 Prof. H. NAJIB Epreuve d’Optique Physique Durée : 1 h 30 mn Barème Partie I (5 points) 2 2 1 On considère dans le vide un laser He-Ne émettant, dans la direction des z croissants, une onde plane monochromatique d’intensité I0, de longueur d’onde λo = 0,62 µm et de puissance P = 1 mW. 1- Suggérer un dispositif interférentiel permettant la mesure de λo. 2- Donner une fonction d’onde harmonique, de ce laser, solution de l’équation de propagation des ondes électromagnétiques. 3- Déterminer le nombre de photons émis par seconde. Partie II (15 points) On considère dans le vide un interféromètre à ondes multiples, constitué d’une lame à faces parallèles d’épaisseur e et d’indice n = 3/2 . Les faces F1 et F2 sont traitées optiquement de telle sorte qu’elles aient le même pouvoir de réflexion R = 0,98 ; l’absorption étant négligeable. On éclaire la lame par une onde monochromatique d’intensité I0 et de longueur d’onde λo = 0,62 µm, sous un angle d’incidence i supposé faible et on observe les franges par transmission dans le plan focal d’une lentille convergente L. 2 2 3 2 4 2 1- Montrer que les surfaces d’égale différence de phase φ sont des anneaux. 2- On donne l’ordre d’interférence au centre: p0 = 30000. a) Calculer en mm la différence de marche optique maximale δmax entre les deux ondes transmises successives T1 et T2. b) Evaluer en mm l’épaisseur e de la lame. c) Déterminer en minute d’arc le rayon angulaire i1 correspondant au premier anneau brillant. 1 i F1 n e F2 1 T1 T2 L 3- Montrer que l’intensité résultante dans la direction i s’écrit sous la forme : I = I0A(φ, R) A(φ, R) étant la fonction d’Airy. 4- Calculer le coefficient de finesse F des anneaux. Conclure.