Interférences Physique TS
Ondes et matières
Suite à la lecture du document, l’animation du CEA citée dans les sources résume le principe :
http://www.cea.fr/var/cea/storage/static/fr/jeunes/animation/aLaLoupe/lecteurCD/animation.htm
1. Durée de lecture d’un CD complet : 74 min (la musique se lit à vitesse 1 !). Il faut avoir une donnée de durée pour
calculer v. Longueur totale de la piste : 5 km.
Donc v = 5.103/(7460) = 1,1 m/s environ (les 5 km sont une valeur approchée)
2. R = 6 cm (=12/2) donc = 1,1/6.10-2 = 18,3 rad/s soit en divisant par 2 : 2,9 tours/s soit environ 180 tours/minute !
On est loin du 45 tours (par minutes) ou du 33 tours. Et encore, c’est en 1. Certains lecteurs peuvent effectuer du x16,
x24, x48 (pour les données uniquement, pas pour la musique !)
3. Dans le vide (ou l’air) = 780 nm. Dans le polycarbonate, P = /nP = 780 /1,55 = 503 nm
4. La profondeur d’un pit (creux) est de 0,12 µm soit 120 nm. C’est bien environ P/4 = 125 nm.
5. L’onde se réfléchissant dans un creux parcourt une moitié de longueur d’onde de plus (/4 à l’aller, /4 au retour)
que celle se réfléchissant sur un plat. Il y a donc un déphasage de /2.
6. Deux ondes se croisant ajoutent algébriquement leurs effets. Donc l’onde résultante dans le cas d’un creux a une
amplitude constamment nulle.
7. L’inverse : amplitude maxi.
8. d = 1,22/NA = 1,22780.10-9/0,45 = 2,1 µm
9. La tache recouvre le creux (largeur 0,67 µm) et dépasse de chaque côté de (2,1 µm – 0,67
µm)/ 2 soit 0,72 µm.
Or entre deux pistes il y a 1,6 µm donc la tache ne va pas « toucher » la piste d’à côté.
10. d = 1,22x/NA = 1,22x658.10-9/0,65 = 1,24 µm.
La tache recouvre le creux (largeur 0,32 µm) et dépasse de chaque côté de (1,24 µm – 0,32 µm)/ 2 soit 0,46 µm.
Or entre deux pistes il y a 0,74 µm donc la tache ne va pas « toucher » la piste d’à côté.
11. P/4 avec P longueur d’onde dans le polycarbonate P = 658/1,55 = 423 nm donc une profondeur de 105 nm.
12. Pour augmenter le nombre de creux et donc d’informations sur un disque, il faut réduire la taille du faisceau.
D’après d = 1,22/NA, il faut réduire et augmenter NA (car NA s’exprime : C’est ce qui est fait pour un DVD (on
passe en couleur rouge) et un Blu ray (on passe en couleur bleu, d’où le nom Blu-ray) tout en augmentant chaque fois
l’ouverture numérique.
Blu-ray : http://www.generation-nt.com/blu-ray-technologie-presentation-guide-description-article-24851-1.html