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PH 04 LA LUMIERE : PHENOMENE ONDULATOIRE
I-DIFFRACTION
1. Mise en évidence en lumière monocromatique
• Diffraction par une grille (expérience)
• Diffraction par une ouverture circulaire (http://gilbert.gastebois.pagesperso-orange.fr/java/diffraction/diffractrou/diffractrou.html)
Conclusion
La lumière subit le phénomène de diffraction :
la lumière peut être décrite comme
un phénomène ondulatoire
I-DIFFRACTION
2. Cas d’une fente ou d’un fil• (vu en TP)• Diffraction par une fente(http://gilbert.gastebois.pagesperso-orange.fr/java/diffraction/diffracfente/diffracfente.htm)
L’étude théorique montre que :
I-DIFFRACTION
3. Diffraction en lumière blanche
• Diffraction par une fente(http://gilbert.gastebois.pagesperso-orange.fr/java/diffraction/diffracfente/diffracfente.htm)
II-PROPAGATIONVidéo : http://www.dailymotion.com/video/xbwdtu_histoire-de-la-lumiere-le-spectre-l_tech
La lumière est donc une onde. C’est une onde électromagnétique
+ Animations éduMédia (ENT)
II-PROPAGATION
1. CéléritéDans le vide, toutes les ondes
électromagnétiques se propagent à la même vitesse :
c = 3,00 x 108 m.s-1
II-PROPAGATION
2. Longueur d’onde et fréquence
+ Animations éduMédia (ENT)
SPECTRE VISIBLELa lumière blanche est une lumière polychromatique
violet : 7,5x1014 Hz rouge : 3,75x1014 Hz
Chaque couleur ou radiation monochromatique correspond à une fréquence et donc à une longueur d’onde
III-DISPERSION DE LA LUMIERE
1. Réfraction• Lorsque la lumière
change de milieu transparent, elle change de direction
L’indice de réfraction d’un milieu est défini par
• La célérité de la lumière dans tout autre milieu que le vide est plus petite : tous les indices sont ≥ 1
Rappel : lois de Snell-Descarteshttp://www.wontu.fr/animation-snell-descartes.htm
III-DISPERSION DE LA LUMIERE2. Indices et longueurs d’ondes
Dans le vide :
Dans un milieu d’indice
Donc
La longueur d’onde d’une radiation de fréquence donnée dépend du milieu de propagation
ATTENTION: La couleur d’une radiation est liée à sa fréquence !
III-DISPERSION DE LA LUMIERE
3. Décomposition par un prismehttp://www.ostralo.net/3_animations/swf/dispersion.swf
• Le prisme est un milieu dispersif car la célérité dans le milieu dépend de la fréquence de la radiation qui la traverse
avec n qui dépend de f
La dispersion de la lumière blanche par un prisme est sa décomposition en radiations monochromatiques.