Optique : Examen physique 5 optique
Télécharger PDFSemestre Trois (S3): 2004 / 05
Filière : SMP
Module : Physique 5
Elément de module : Optique 2
Prof. H. NAJIB Faculté des Sciences
Faculté des Sciences
Faculté des Sciences
Faculté des SciencesEXAMEN Département de Physique
(Janvier 2005) Kénitra
Durée :
1 h 45 mn
Partie I 1- Enoncer le principe de Huygens-Fresnel relatif à la diffraction d’une onde lumineuse plane. 2- Décrire succinctement un dispositif interférentiel par division du front d’onde permettant de déterminer la longueur d’onde d’un laser He-Ne de puissance 1 mW. Partie II
On considère dans l’air une lame à faces parallèles d’indice n = 1.543 et d’épaisseur e = 5.400 mm (figure). Les faces F
1 et F
2 sont traitées optiquement de telle sorte qu’elles aient le même pouvoir de réflexion R ; on réalise ainsi un coefficient de finesse des franges F = 103 . On éclaire la lame par une source étendue S et on étudie les interférences « à ondes multiples » obtenues par transmission dans la direction définie par l’angle i supposé faible. On désigne par I
0 l’intensité de l’onde incidente et par φ la différence de phase entre deux rayons transmis consécutifs.S 1) La source émet une radiation monochromatique dei longueur d’onde λ
0 = 0.625m. F1 1 a- Montrer que les surfaces d’égale φ sont des anneaux.
n b- On observe les franges dans le plan E placé à la distance
f = 1 m de la lentille L. Montrer que le centre O n’est niF 21 brillant ni sombre ; on écrira l’ordre d’interférence en OT 1T 2T N
sous la forme : p
0 = k + ε (k entier) et on calculeraL l’excédent fractionnaire ε.
c- Montrer que le rayon ρ
m du m
ième anneau brillant dépendi E de ε. Calculer ρ
1 pour m = 1.O M d- Donner en fonction de I0 , R, φ et de l’entier N l’amplitude complexe A
N du N
ième rayon transmis et montrer que l’intensité résultante au point M de E s’écrit :
I = I0 A(φ, R)
A(φ, R) étant la fonction d’Airy 2) S émet maintenant deux radiations voisines λ
0 et λ
0 + λ.Calculer le pouvoir de résolution
maximal de la lame R
max et en déduire la valeur de l’intervalle spectral λ
min résolu. Barème :
Partie I : 1) 2 points ; 2) 3 points
Partie II : 1) a- 2 points , b- 2 points , c- 2 points , d- 5 points ; 2) 4 points