Optique : Controle optique physique smp s3
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Filière : SMP
Elément de module : Optique 2
Prof. H. Najib
CONTRÔLE
(Décembre 2011)
Durée : 1 heure
Partie I (10 points) Le champ électrique E d’une onde lumineuse se propageant dans le vide (c = 3.10
8 m/s) est donné (en unité S.I), dans un référentiel orthonormé(O, i , j, k)
, par : 61 80 E=
E ( 3 i + j) cos 2π 10 (6.10 t - 2z)2 E
0 étant une constante positive. 1) Déterminer pour cette onde: a- l’amplitude s
0 ; b- la fréquence ν; c- le nombre d’onde σ; d- les composantes du vecteur d’onde K . 2) Ecrire une expression du champ magnétique B
correspondant à cette onde. Partie II (10 points) On considère dans l’air l’expérience classique des trous d’Young et on observe les interférences sur un écran E placé à la distance D = 2 m du plan des trous S
1 et S
2 (Figure). On pose 2 1
a = S S= 1 mm et x = OM ; M(x) étant un point de E voisin du point O(x = 0). 1) La source S émet une onde d’amplitude a
0 provenant d’un laser (He-Ne) de longueur d’onde λ. a- Montrer que l’intensité de l’onde résultante en M peut s’écrire:2 0
I(x) = 4a f(p) ; f étant une fonction sinusoïdale dont on déterminera l’expression ; p étant l’ordre d’interférence en M. b- La distance sur l’écran entre la frange centrale et la 4
ème frange sombre est d = 4,2 mm ; calculer λ. 2) On place devant S
2 une lame mince à faces parallèles d’indice n = 1,5 et d’épaisseur e. On observe sur E, pour l’ensemble des franges, une translation de ℓ = 10 mm. Déterminer la valeur de e.x S1 M(x)Laser SO S2 DE