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EXERCICE C - (5 points)

Mots-clés

Les artémies (voir photo ci-contre) sont des crustacés élevés pour nourrir les nourrir. On utilise des tamis calibrés pour les sélectionner.

On se propose dans cet exercice de

utilisant une = (650 ± 10) nm. 1.

Pour vérifier la

expérience dont le schéma est donné ci-dessous (figure 1).

Distance fente écran : D = 56 cm

Largeur de la fente calibrée : a = 80 µm

1.1. Nommer le phénomène physique responsable des taches

phénomène observé. (0,5 pt) que la largeur de la fente a Ȝ ș sera plus grand.

1.2. ș est donné par la relation ș=

et on considère que tan ș ș pour les petits angles (ș1 rad). ș en fonction de la largeur L de la tache centrale et de D en fonction de L, a et D.

(0,75 pt) On a un triangle rectangle dont le côté opposé a une longueur égale à L/2 et le coté adjacent

a une longueur égale à D. 2 L tanDTT ainsi 2 L D

Et comme

a T alors 2 L aD , finalement 2 L.a D

Source :

https://fr.m.wikipedia.org

Figure 1.

0 x Laser

Fente de

largeur a D a

Écran

x Première tache sombre relative* en fonction de la position xx = 0 m est prise sur le bord du capteur de la caméra. On obtient alors la figure 3. maximale reçue.

1.3. loitant la courbe obtenue sur

la figure 3. La comparer à la valeur indiquée par le constructeur. (0,75 pt) Sur la figure 3, on mesure la largeur L de la tache centrale L = 18,0 9,0 = 9,0 mm. 2 L.a D 36

29 0 10 80 10

2 56 10

uu = 6,4×107 m = 643 nm.

Le fabricant indique = (650 ± 10)

que notre mesure est compatible avec celle du fabricant.

2. Calibrage du tamis de récupération

Le but de cette partie est de vérifier que le tamis disponible, dont le maillage est représenté sur la figure 5,

µm. On réalise une expérience

plastique constituant le tamis est égale à 230 µm. est décrite ci-dessous : - le montage utilisé est donné sur la figure 4 ; - = (650 ± 10)

D = (7,75 ± 0,03) m ;

- on note b la distance entre les centres de deux trous consécutifs du maillage du tamis ; - tenue est donnée sur les figures 6 et 7.

Intensité lumineuse relative

0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 x (en mm)

0,2 0,4 0,6 0,8 Figure 4. Montage utilisé (échelle non respectée) Figure 5. Schéma du maillage du tamis 2.1. (0,5 pt) Chaque maille du tamis se comporte comme une source de lumière. Toutes ces sources

interfèrent entre elles. Les zones sombres sont dues à des interférences destructives : en ces points

andis que les zones brillantes correspondent à des interférences constructives où les ondes parviennent en phase. Le - i, est défini comme la distance entre les centres de deux taches lumineuses successives figure 7. la relation : i = -type u(b) sur la grandeur b peut se calculer à partir de la relation : où u(x-type associée à la grandeur x

D = 7,75 m

LASER

Tamis à maille

carrée de côté b

Figure obtenue

b b

Figure 6. Figure

obtenue

Écran

Figure 7. Tache centrale de la figure

2.2. Éi en explicitant la méthode suivie pour obtenir la meilleure précision.

É-type u(ii.

(0,5 pt) Voir figure 7. Pour une meilleure précision, on mesure plusieurs interfranges.

4i = 5,9 cm

i = 1,5 cm -graduation donc

à u(i) = 0,05 cm.

On accepte aussi u(i) = 0,1 cm.

2.3. Calculer b puis évaluer u(b).

(1 pt) .Dib donc .Dbi 9

2650 10 7 75

15 10 ,b, u = 3,4×104 m 222

40 03 0 05 103 358 107 75 15 650

,,u b ,,, quotesdbs_dbs50.pdfusesText_50

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EXERCICE C - (5 points)

Mots-clés

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Pour vérifier la

Distance fente écran : D = 56 cm

Largeur de la fente calibrée : a = 80 µm

1.1. Nommer le phénomène physique responsable des taches

1.2. ș est donné par la relation ș=

Et comme

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Figure 1.

Fente de

Écran

1.3. loitant la courbe obtenue sur

29 0 10 80 10

2 56 10

Le fabricant indique = (650 ± 10)

2. Calibrage du tamis de récupération

µm. On réalise une expérience

D = (7,75 ± 0,03) m ;

Intensité lumineuse relative

0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 x (en mm)

D = 7,75 m

Tamis à maille

Figure obtenue

Figure 6. Figure

Écran

Figure 7. Tache centrale de la figure

2.2. Éi en explicitant la méthode suivie pour obtenir la meilleure précision.

É-type u(ii.

4i = 5,9 cm

à u(i) = 0,05 cm.

On accepte aussi u(i) = 0,1 cm.

2.3. Calculer b puis évaluer u(b).

2650 10 7 75

40 03 0 05 103 358 107 75 15 650