Thème : Ondes et signaux

Chapitre 5 : le phénomène de diffraction

1. Définition

Toutes les ondes, qu’elles soient électromagnétiques ou mécaniques peuvent subir le phénomène de diffraction. Cette propriété a permis de mettre en évidence le caractère ondulatoire de la lumière. Exemples :

Diffraction d’une onde mécanique : Expérience de la cuve à ondes Diffraction d’une onde lumineuse (Voir Tp 4)

Définition : la diffraction est une propriété des ondes qui se manifeste par ………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. Conditions d’observations La figure de diffraction dépend …………………………………………………………… :

Doc (ci-contre) : Figure de diffraction obtenue avec : a. Une fente verticale b. un trou circulaire

La figure de diffraction ………………………………………………………………………………………………………………………………… et

………………………………………………………………………………………………………. :

Exemple 1 : figure de diffraction obtenue avec un trou circulaire

Cette figure s’appelle « tache d’Airy ».

Plus le trou est …………………………., plus la

tache centrale est ……………………….

Exemple 2 : Cuve à onde

a = largeur de l’ouverture = longueur d’onde de l’onde incidente

Onde diaphragmée : a

Onde diffractée : a

Thème : Ondes et signaux

Chapitre 5 : le phénomène de diffraction

Conclusion :

Le phénomène de diffraction est d’autant ……………………………………………………..que les ouvertures ou les obstacles

sont ……………………………………………..

Le phénomène de diffraction dépend de la longueur d’onde de l’onde incidente et de la dimension a de l’obstacle.

Il est d’autant plus marqué que a est …………………………………………… à .

3. Angle caractéristique de diffraction

Le phénomène de diffraction peut être quantifié par l’angle caractéristique de diffraction :

: angle caractéristique (rad)

: longueur d’onde de l’onde (m) a : largeur de l’ouverture (m)

L’angle caractéristique de diffraction augmente lorsque la longueur d’onde de l’onde progressive sinusoïdale

augmente et lorsque la taille a de l’objet diffractant diminue.

4. Applications et conséquences

Voir TP 4 « La diffraction des ondes»

42 p 437 (critère de Rayleigh)

36 p 433 (analyse dimensionnelle voir p517)

31p432

38p434 (largeur d’un pixel)