PH 04 LA LUMIERE : PHENOMENE ONDULATOIRE

I-DIFFRACTION

1. Mise en évidence en lumière monocromatique

• Diffraction par une grille (expérience)

• Diffraction par une ouverture circulaire (http://gilbert.gastebois.pagesperso-orange.fr/java/diffraction/diffractrou/diffractrou.html)

Conclusion

La lumière subit le phénomène de diffraction :

la lumière peut être décrite comme

un phénomène ondulatoire

I-DIFFRACTION

2. Cas d’une fente ou d’un fil• (vu en TP)• Diffraction par une fente(http://gilbert.gastebois.pagesperso-orange.fr/java/diffraction/diffracfente/diffracfente.htm)

L’étude théorique montre que :

I-DIFFRACTION

3. Diffraction en lumière blanche

• Diffraction par une fente(http://gilbert.gastebois.pagesperso-orange.fr/java/diffraction/diffracfente/diffracfente.htm)

II-PROPAGATIONVidéo : http://www.dailymotion.com/video/xbwdtu_histoire-de-la-lumiere-le-spectre-l_tech

La lumière est donc une onde. C’est une onde électromagnétique

+ Animations éduMédia (ENT)

II-PROPAGATION

1. CéléritéDans le vide, toutes les ondes

électromagnétiques se propagent à la même vitesse :

c = 3,00 x 108 m.s-1

II-PROPAGATION

2. Longueur d’onde et fréquence

+ Animations éduMédia (ENT)

SPECTRE VISIBLELa lumière blanche est une lumière polychromatique

violet : 7,5x1014 Hz rouge : 3,75x1014 Hz

Chaque couleur ou radiation monochromatique correspond à une fréquence et donc à une longueur d’onde

III-DISPERSION DE LA LUMIERE

1. Réfraction• Lorsque la lumière

change de milieu transparent, elle change de direction

L’indice de réfraction d’un milieu est défini par

• La célérité de la lumière dans tout autre milieu que le vide est plus petite : tous les indices sont ≥ 1

Rappel : lois de Snell-Descarteshttp://www.wontu.fr/animation-snell-descartes.htm

III-DISPERSION DE LA LUMIERE2. Indices et longueurs d’ondes

Dans le vide :

Dans un milieu d’indice

Donc

La longueur d’onde d’une radiation de fréquence donnée dépend du milieu de propagation

ATTENTION: La couleur d’une radiation est liée à sa fréquence !

III-DISPERSION DE LA LUMIERE

3. Décomposition par un prismehttp://www.ostralo.net/3_animations/swf/dispersion.swf

• Le prisme est un milieu dispersif car la célérité dans le milieu dépend de la fréquence de la radiation qui la traverse

avec n qui dépend de f

La dispersion de la lumière blanche par un prisme est sa décomposition en radiations monochromatiques.