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I°) Diffraction des ultrasons :

a°) Mesure de longueur d"onde et de vitesse de propagation

1°) Mode opératoire

: on positionne le récepteur d"ultrasons à une certaine distance (la plus petite) de l"émetteur, de telle sorte

que les 2 tensions (issues de l"émetteur et du récepteur) soient en phases. On déplace le récepteur d"une distance d (par

rapport à la position précédente) de façon à retrouver à l'oscilloscope des signaux en phase, d doit être la plus grande

possible sur le support magnétique pour limiter les erreurs. d correspond à kllll (k nombre de fois que l"on a les signaux

en phases en comptant le cas de départ)). On trouve ainsi d=17 cm avec k=20 donc llll»»»» 8,5 mm.

2°) l=c.T donc c=

fT´=llavec les valeurs expérimentales on a c=8,5.10-3´40.103 »34.101 m/s (340 m/s). La valeur théorique étant de 340 m/s ce qui fait un % d"erreur de 0 % . b°) Diffraction des ultrasons :

Le phénomène de diffraction se manifeste par une augmentation de l"amplitude du signal (du récepteur), quand on passe de 5

cm à 8,5 mm. La déviation des ondes ultrasonores est d"autant plus marquée que l (largeur de la fente) »l .

II°) Diffraction de la lumière

l= c.T = fc A.N l=14810.74,410.00,36,33.10-7 m (633 nm)

On ne pourra vérifier le phénomène de diffraction, avec le laser et une fente de 1 mm (on a seulement une tache au milieu

correspondant à la projection du faisceau lumineux sur l"écran). Avec des fentes beaucoup plus fines (1/10 mm et 1/100 mm)

la diffraction devient plus apparente.

1°) +2°)

a (m) (largeur fente)

0 0,0004 0,00028 0,00012 0,0001 0,00005 0,00004

1/a (m-1) 0 2,5E+03 3,6E+03 8,3E+03 1,0E+04 2,0E+04 2,5E+04

L (largeur de la tache ) (m) 0 0,006 0,009 0,020 0,025 0,05 0,065 L .a (sans unité) 0 2,4E-06 2,5E-06 2,4E-06 2,5E-06 2,5E-06 2,6E-06 Pour la fente inconnue, la largeur de la tache principale est de L=0,035 m. En utilisant l"équation de la courbe d"étalonnage ci-dessus on trouve pour a: a=2,58.10 -6/(0,035+5,57.10-4)=7,3.10-5 m (valeur théo: 7,0.10-5 m)

3°) si L=2a

lD alors a=L

Dl2 pour la fente inconnue L» 0,035 m et la distance entre la fente et l"écran vaut D»2,15 m

donc a»

035,015,210.33,62

7´´-

» 7,8.10-5 m ce qui fait 11% d"erreur (normal sur ce type d"expérience car une seule mesure ).

L (largeur de la tache principale)

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