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Exercice n1 : On dispose dune cuve onde telle que la profondeur est la mme en tous ses points. A laidedune rglette (R) qui affleure la surface libre de leau et qui est anime dun mouvement sinusodalperpendiculaire cette surface , on produit des ondes progressives rectilignes damplitude a et de frquenceN =80Hz.Exprience n1 :Les ondes se propagent la surface de leau avec une clrit V constante .Elles traversentune fente de largeur l variable , pratique dans une plaque (P)dispose paralllement la rglette .Lorsqu onajuste la dimension de l une valeur de mme ordre de grandeur que la longueur donde , le phnomneobserv la surface de leau un instant t correspond au schma ci contre :a) Nommer le phnomne observb) Dterminer la longueur donde de londe produite par lesvibrations de la rglette .c) En dduire :*La vitesse de propagation V de londe*La longueur donde de londe pres la fente.d) Peut-on obtenir le mme phnomne en remplaant le fente par un obstacle de diamtre e ?Justifier .Exprience n2 : Les ondes se propagent la surface de leauavec la clrit V=0.4m.s-1.Elles rencontrent un obstacle (P).a) Quel phnomne se produit il ?b) Y-a-t-il changement de la longueur donde ?c) Tracer la marche de londe obtenue sachant que la directionde londe incidente fait un angle i =45avec la normale lobstacle au point I.Exprience n3 :on place sur la cuve onde une plaque (P) permettant dobtenir deux milieux (1) et (2)ayantrespectivement les profondeurs h1 =1.6cm et h2 =0.9cm.On considre les deux cas suivants :*1ere cas : La plaque (P) est dispose perpendiculairement la direction de propagation de londe incidente.*2me cas :La plaque (P) est incline d un angle 45 110 . ( )g m s ethen m avec la direction de propagationde londe incidente.On rappelle que la vitesse de propagation de londe varie avecla profondeur h du milieu selonl(expression :

.v h g avec : 11 0 . ( )g m s e t h e n m

a) Prciser dans chaque cas : *Le phnomne observ.*La direction de propagation de londe obtenue.

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b) Reprsenter , dans les deux cas, londe obtenue dans le milieu (2).

Exercice n2 : On claire une fente trs finede largeur a variable par une lumiremonochromatique .On obtient sur lcran , plac une distance D=3m de la fente , des tacheslumineuses rsultant de la lumire , telle quecest indiqu sur le schma ci contre.1) Quel caractre doit on lattribuer la lumire pour interprter la figure de diffraction obtenue ?2) Que signifie lumire monochromatique ?3) On fait varier la largeur a de la fente et on mesure la largeur L de la tache centrale de la figure dediffraction .Les rsultats des mesures sont consigns dans le tableau suivant :

a(mm) 0.10 0.14 0.20 0.25L(mm) 31.5 22.5 16 12.5

a) Tracer la courbe L= f(1/a) :chelle :Axe des abscisse : 1cm pour 1.10-3 m-1Axe des ordonne : 1cm pour 2.5.10-3mb)Soit :langle correspondant la demi largeur angulaire de la tache centrale donn par

a

*Exprimer en fonction de L et D. *En dduire que : 2 DLa

*Dterminer la longueur donde de la lumire monochromatique utilise .4) En remplaant la fente par un cheveu de diamtre d, la largeur de la tache centrale qui se forme sur l cranest L=1cm. dterminer de deux manires le diamtre d du cheveu.5) Pour obtenir une figure de diffraction plus nette , doit on clairer la fente par une lumiere rouge ou unelumire bleue ? Justifier.Exercice n3 :Un faisceau de lumire laser de longueur donde 630nm , traverse un prisme dindice derfraction n. Un cran plac derrire le prisme montre un point lumineux de mme couleur (rouge) que lefaisceau incident.1) La lumire utilise est t-elle monochromatique ?Justifier.2) la clrit de la lumire dans le vide est :a) Dfinir lindice de rfraction.b) Dterminer la frquence de la lumire laser.Cette frquence change -telle lorsque la lumire traverse le prisme ?c) Lindice de rfraction de verre pour la frquence de londe lumineuse utilises n =1.6.Dterminer lalongueur donde ainsi la clrit v de la lumire utilise dans le verre.d) Tracer la marche de cette lumire permettant dobtenir le point lumineux sur lcran.3) On remplace la lumire laser par la lumire blanche .a) Quobserve t-on sur lcran ? b)Le traces (1) et (2) correspondent aux trajets des rayons lumineuxlimitant la lumire visible rouge de longueur donde 750

rnm et le violet de longueur donde 400v nm )

Identifier , en le justifiant , les deux traces. 400v nm

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Exercice n4 :

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