Barème 2 2 1 Partie I (5 points) On considère dans le vide

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.