Longueur de cohérence

[Jacqueline TS]

Posté par jacquelinebis


Bonjour, j'ai un exercice a rendre pour demain. Et je comprends vraiment rien du tout. Je suis vraiment nul. J'aimerai REELEMENT avoir de l'aide. Merci beaucoup.

Dans une source de lumière monochromatique, comme par exemple une lampe à vapeur de sodium qui émet une radiation jaune, les atomes excités par une décharge électrique émettent une onde de très courte durée t=10^-11 s environ. On parle alors de trains d'onde. La source émet de façon continue car elle renferme un très grand nombres d'atomes qui se désexcitent puis sont à nouveau excités avant de se désexciter.
Deux trains d'onde émis successivement par le même atome ne sont pas cohérents car le déphasage entre les deux trains d'onde est aléatoire. Les trains d'ondes émis par les autres atomes de la source sont également incohérents.

Pour observer le phénomène d'interférences sur l'écran il faut que les trains d'onde issus des sources S1 et S2 qui interfèrent proviennent du même train d'onde initial. Chaque train d'onde produit la même figure d'interférence ce qui rend visible le phénomène
(schéma d'un dispositif d'interférence)

1) La durée d'émission d'un train d'onde par un atome est appelée durée de cohérence. Justifier cette expression
J'ai mis qu'on l'appelait comme ça car l'onde était émise de façon continue.
2) Quelle est la longueur de cohérence d'un train d'onde appelé longueur de cohérence?
v=d/t donc d=v*t
d=3.0x10^8*10-11
d=3.0x10^-3 m
3)Calculer un ordre de grandeur du nombre d'oscillations d'un train d'onde. ( avec la longueur d'onde 589nm)

4)Expliquer la phrase " chaque train d'onde produit la même figure d'interférence ce qui rend visible le phénomène"
Je pense que c'est parce que les trains d'onde proviennent du même train d'onde initial mais je suis pas sur (comme toutes les autres questions)
5) la largeur de la bande dans laquelle le phénomène d'interférence est visible sur l'écran est-elle plus grande lorsque les fentes sont proches l'une de l'autre ou lorsqu'elles sont distantes. Justifier qualitativement.
Je ne sais pas

[SoS(9)]

Bonjour Jacqueline, je ne suis pas d'accord avec vous pour la réponse à la question 1, vous n'exploitez pas ce qu'on vous dit de la cohérence.
Pour la question 2, je suis d'accord avec vous à ceci près qu'il vaudrait mieux utiliser la lettre "c" pour la célérité de la lumière (et non la lettre v).
Pour la question 3, il faut revenir à ce qu'est la longueur d'onde d'une onde: c'est la distance séparant deux points consécutifs du milieu de propagation dans le même état vibratoire. Pour la longueur de cohérence calculée précédemment, combien peut-on observer de longueurs d'onde, c'est à dire combien voit-on d'oscillations?
Nous reviendrons aux questions suivantes quand vous aurez répondu aux questions 1 et 3.

[Jacqueline]

Donc pour la 1 j'ai mis l'onde est émise de façon continue. La durée d'émission du train d'onde est au maxi quand les 2 trains se superposent il y aura donc des interférences. Et si feu trains sont séparées ils ne pourront pas interférer. ??

Par contre pour la question 3 je vois pas du tout ..

[SoS(9)]

Pour la question 1, cela n'a pas grand chose à voir avec l'émission continue. Il faut revenir à ce que l'on vous dit sur la cohérence.
Pour la question 3, aidez vous d'un schéma: dessinez une sinusoïde avec plusieurs motifs élémentaires (on appellera cela un train d'onde). La longueur spatiale d'un motif élémentaire correspond à la longueur d'onde. La longueur de votre train d'onde correspond à la longueur de cohérence de la source. A partir des valeurs de lambda (longueur d'onde) et de la longueur de cohérence, vous devriez pouvoir calculer le nombre de motifs élémentaires contenus dans le train d'onde.
J'attends votre réponse.

[Jacqueline]

Sur mon cours voilà ce que l'on met 2 sources sont cohérents si elles sont sinuoisidales elles ont de même fréquence et si le retard de l'une par rapport a l'autre ne varie pas. Elle garde alors en déphasage constant

J'ai un schème qui est donnée.. Mais je n'arrive pa a le mettre.

[SoS(9)]

Je suis désolé, j'ai mal dû m'exprimer. Dans l'énoncé de votre exercice, on vous a donné des informations, c'est à partir de ces informations que vous pouvez répondre à la première question. J'attends aussi votre réponse à la question 3.

[Jacqueline]

Je suis désolés mais je ne comprends pas du tout c'est pas grave . Ça fait 3 jours qe je suis déçu et je comprends rien.. Laissez faire .

[SoS(9)]

Non, non, ne soyez pas désolée, nous allons essayer de trouver ensemble la solution. Oublions provisoirement la question 1, Avez vous lu mes indications pour répondre à la question 3?

[Jacqueline]

Je doi le rendre demain et voilà quoi..
Oui oui j'ai lu mais je vois pas comment faut faire.

[Jacqueline]

Oui mais je ne comprends pas ..

[SoS(9)]

Bon, pour une longueur égale à lambda, on a un motif élémentaire (donc une sinusoïde), pour une longueur égale à la longueur de cohérence, on a N sinusoïdes. A partir d'une simple règle de trois, vous pouvez calculer le nombre N qui correspond au nombre d'oscillations du train d'onde.
Essayez s'il vous plait de me donner le résultat

[Jacqueline]

8 oscillations pour un train d'onde ?

[SoS(9)]

Non, c'est beaucoup plus. Essayez de faire un tableau de proportionnalité:
1 motif === lambda (en mètre)
N motifs === longueur de cohérence = 3.10-3 m
Pouvez vous terminer le calcul s'il vous plait?

[Jacqueline]

N*5,89*10^-7 = 3,00.10^-3
N= 5093 ???

[SoS(9)]

Oui, je trouve le même résultat que vous. Mais comme on vous demande un ordre de grandeur, vous pouvez simplement donner le résultat avec un seul chiffre significatif, voire même la puissance de 10 la plus proche de votre résultat.