Interférences – Terminale S – Exercices corrigés

Exercices à imprimer sur les interférences – Terminale S – TleS

Exercice 01 : Interférences sonores

Deux émetteurs ultrasonores E1 et E2 sont placés sur un banc de mesures rectiligne, aux abscisses x1 = 0 et x2 = e. Ils peuvent, au choix, émettre des ultrasons de façon continue ou par salves de dix impulsions. On place un capteur en x = D = 8.2 cm. Un oscilloscope bicourbe  permet d’observer simultanément la fin du signal émis pas l’un des émetteurs et le début du signal reçu par le capteur. Lorsqu’on ne branche que E1 en mode salve, on observe l’oscillogramme 1 : lorsqu’on ne branche que E2 en mode salve, on observe l’oscillogramme 2.

Déterminer la période et la fréquence des ultrasons.

En expliquant le premier oscillogramme, déterminer la vitesse v des ultrasons dans les conditions de l’expérience.

En expliquant le second oscillogramme, déterminer l’abscisse e de E2.

Calculer la longueur d’onde λ des ultrasons dans les conditions de l’expérience.

Lorsqu’on branche les deux émetteurs en mode continu, on n’observe pratiquement plus de signal au niveau du capteur. Expliquer ce phénomène.

Exercice 02 : Interférences avec le dispositif d’Young

Un dispositif à fentes d’Yong  est utilisé pour réaliser des interférences lumineuses à partir de la lumière rouge d’un laser, de longueur d’onde dans le vide

L’écartement entre les deux fentes sources secondaires est d = 0,1 mm et l’écran d’observation des franges d’interférences est situé à une distance D = 1 m du plan qui contient les sources. L’ensemble du montage du dispositif d’interférence est réalisé sur une paillasse de la salle de TP, donc : dans l’air.

Données :

Rappeler l’expression de la valeur de l’interfrange i de la figure d’interférences.

Calculer la valeur de l’interfrange en mm de la figure d’interférences dans l’air.

Le support des deux fentes sources, ainsi que l’écran sur lequel sont observées les interférences, sont immergés dans de l’eau contenue dans une très grande cuve en verre. Les distances d et D du montage ne sont pas modifiées et le faisceau de lumière de la source laser positionnée à l’extérieur de la cuve est dirigé sur les deux fentes sources. L’interfrange de la figure de diffraction sur l’écran sera-t-il modifié ? Si oui, quelle est sa nouvelle valeur i‘ ?

 



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Correction

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