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December 2018
Vendredi 21 décembre
12 18 12:45
13h-15h : Cours : Les réseaux de diffraction
Présentation d'un modèle de réseau (pas, nombre de traits par mm, fentes infiniment fines diffractant de façon isotrope (et donc englobant les interférences par transmission et "réflexion" ), éclairé depuis l'infini et observation à l'infini (conditions de FraunHoffer))
Démonstration de la différence de marche à l'infini fonction du pas, de l'angle d'incidence et de la direction d'observation.
"Formule" des réseaux "transmission": on rajoute la condition d'interférences constructives pour repérer les directions des spectres d'ordres successifs. (Repérage de l'ordre zéro dans la direction "de l'optique" géométrique)
Finesse des images colorées des fentes (≠ raies) : démonstration de la formule de l'éclairement (comparaison à la formule de Fresnel à deux fentes : finesse)
Existence d'un minimum de déviation pour theta=-i0 : réseau dans le plan bissecteur du rayon incident et direction d'observation. Description d'une poursuite à la lunette de visée.
Exercice d'application : 8 du TD OP1OP2 : lambdamétrie, mesure du pas du réseau, précision, précision cumulée sur l'obtention d'une longueur d'onde, à finir : comparaison de l'incertitude de lecture (due en vérité à la largeur de l'image de la fente colorée sur l'écran et non à la finesse de chaque "raie")
Travaux en cours pendant ces congés de fin d'année :
- REVISIONS de toute l'optique (sup et spé) : géométrique et ondulatoire
- ENTRAINEMENT sur des exercices de chimie : Thermochimie (sup et spé) et Chimie des solutions aqueuses (acide-base et précipitations, complexations) (tout sauf l'oxyde-réduction pour le moment)
Présentation d'un modèle de réseau (pas, nombre de traits par mm, fentes infiniment fines diffractant de façon isotrope (et donc englobant les interférences par transmission et "réflexion" ), éclairé depuis l'infini et observation à l'infini (conditions de FraunHoffer))
Démonstration de la différence de marche à l'infini fonction du pas, de l'angle d'incidence et de la direction d'observation.
"Formule" des réseaux "transmission": on rajoute la condition d'interférences constructives pour repérer les directions des spectres d'ordres successifs. (Repérage de l'ordre zéro dans la direction "de l'optique" géométrique)
Finesse des images colorées des fentes (≠ raies) : démonstration de la formule de l'éclairement (comparaison à la formule de Fresnel à deux fentes : finesse)
Existence d'un minimum de déviation pour theta=-i0 : réseau dans le plan bissecteur du rayon incident et direction d'observation. Description d'une poursuite à la lunette de visée.
Exercice d'application : 8 du TD OP1OP2 : lambdamétrie, mesure du pas du réseau, précision, précision cumulée sur l'obtention d'une longueur d'onde, à finir : comparaison de l'incertitude de lecture (due en vérité à la largeur de l'image de la fente colorée sur l'écran et non à la finesse de chaque "raie")
Travaux en cours pendant ces congés de fin d'année :
- REVISIONS de toute l'optique (sup et spé) : géométrique et ondulatoire
- ENTRAINEMENT sur des exercices de chimie : Thermochimie (sup et spé) et Chimie des solutions aqueuses (acide-base et précipitations, complexations) (tout sauf l'oxyde-réduction pour le moment)
IL S'AGIT BIEN SUR DU PROGRAMME DU DS DU MERCREDI DE LA RENTREE !!
TRES JOYEUSES FETES DE FIN D'ANNEE ET A 2019 !!
Mercredi 19 décembre
12 18 19:40
13h-17h : TD Optique physique 2 : Interféromètre de Michelson
Groupe A
Corrigé détaillé rédigé exercice 1 (préparé lundi)
Corrigé exercice 3 (préparé lundi)
Corrigé exercice 2
Corrigé exercice 6
Groupe B
Corrigé détaillé rédigé exercice 1 (préparé lundi)
Corrigé exercice 3 (préparé lundi)
Corrigé exercice 6
Groupe A
Corrigé détaillé rédigé exercice 1 (préparé lundi)
Corrigé exercice 3 (préparé lundi)
Corrigé exercice 2
Corrigé exercice 6
Groupe B
Corrigé détaillé rédigé exercice 1 (préparé lundi)
Corrigé exercice 3 (préparé lundi)
Corrigé exercice 6
Lundi 17 décembre
12 18 18:25
8h-10h : Chapitre Op2 (suite)
Expérience de COURS Michelson (suite et fin) :
- passage en source Mercure : observation des anneaux d'Haidinger (égale inclinaison) projetés cette fois sur un écran à distance focale de la lentille de projection. Irisations périodiques
- Passage en coin d'air : observation de franges rectilignes (Fizeau ou égale épaisseur) localisées dans le plan des miroirs (M1 et M'2) : confirmation par conjugaison avec une lentille de plus courte focale. Recherche de la zone de fort contraste non irisées pour passer en lumière blanche.
- Observation d'une douzaine de franges rectilignes autour de l'ordre zéro en lumière blanche
- Calcul de l'ordre de grandeur de l'angle du dièdre formé par les deux plans miroirs quand on observe une vingtaine d'interfranges (demi-minute d'angle plan !)
- justification de la formule de l'interfrange
- détermination de l'expression du N ième anneau brillant lors d'une configuration en coin d'air (expression préalable de la différence de marche en 2ecos(i))
13h-18h : TD tutoré individuellement (N°3)
séance du jour :
- distribution et analyse commentée de figures d'interférences photographiées en couleurs
- Tracés 2D soigné de rayons lumineux sur les configurations (lame d'air puis coin d'air) : analyse des montages d'entrée ("banc" des sources) et de sortie ("banc" de projection) dans les deux configurations
- exercices 1,3,5 du TD OP1OP2
Travaux en cours :
- Rédiger les exercices 1,3,5 et en chercher d'autres du TD OP1-OP2 (excepté réseaux en transmission)
Expérience de COURS Michelson (suite et fin) :
- passage en source Mercure : observation des anneaux d'Haidinger (égale inclinaison) projetés cette fois sur un écran à distance focale de la lentille de projection. Irisations périodiques
- Passage en coin d'air : observation de franges rectilignes (Fizeau ou égale épaisseur) localisées dans le plan des miroirs (M1 et M'2) : confirmation par conjugaison avec une lentille de plus courte focale. Recherche de la zone de fort contraste non irisées pour passer en lumière blanche.
- Observation d'une douzaine de franges rectilignes autour de l'ordre zéro en lumière blanche
- Calcul de l'ordre de grandeur de l'angle du dièdre formé par les deux plans miroirs quand on observe une vingtaine d'interfranges (demi-minute d'angle plan !)
- justification de la formule de l'interfrange
- détermination de l'expression du N ième anneau brillant lors d'une configuration en coin d'air (expression préalable de la différence de marche en 2ecos(i))
13h-18h : TD tutoré individuellement (N°3)
séance du jour :
- distribution et analyse commentée de figures d'interférences photographiées en couleurs
- Tracés 2D soigné de rayons lumineux sur les configurations (lame d'air puis coin d'air) : analyse des montages d'entrée ("banc" des sources) et de sortie ("banc" de projection) dans les deux configurations
- exercices 1,3,5 du TD OP1OP2
Travaux en cours :
- Rédiger les exercices 1,3,5 et en chercher d'autres du TD OP1-OP2 (excepté réseaux en transmission)
Vendredi 14 décembre
12 18 11:16
13h-15h : Cours : Chapitre Op2 : Interféromètre de Michelson
Expérimentation progressive autour du Michelson :
- Identification des éléments
- Justification de la présence de compensatrice
- Préréglages : parallélisme séparatrice compensatrice (méthode pratique et méthode rigoureuse), "parallélisme" approché des miroirs
- Utilisation du LASER en source ponctuelle à distance finie (avec une lentille très convergente) : obtention d'une figure d'interférences même à forte différence de marche.
- Translation de M1 sur chariot jusqu'à obtention de franges rectilignes, augmentation de l'interfrange pour approcher le "parallélisme" des miroirs au voisinage de la position du contact optique. Eloignement pour faire réapparaitre une dizaine d'anneaux (justification du réglage par un fichier d'animation interactive Cabri positionnant les sources secondaires lors du déplacement)
- Passage à une source beaucoup moins cohérente temporellement et totalement incohérente spatialement (lampe Na) : et pourtant ….obtention des "mêmes anneaux" d'interférence (localisation désormais à l'infini à confirmer expérimentalement avec une lentille de projection)
- Les étudiants vérifient (en passant un à un) qu'une translation continue du miroir fait apparaitre des disparitions périodiques de la figure d'interférences (anti-coïncidences dues au doublet jaune du sodium)
(À suivre lundi : franges rectilignes avec lampe Hg puis lumière blanche)
Expérimentation progressive autour du Michelson :
- Identification des éléments
- Justification de la présence de compensatrice
- Préréglages : parallélisme séparatrice compensatrice (méthode pratique et méthode rigoureuse), "parallélisme" approché des miroirs
- Utilisation du LASER en source ponctuelle à distance finie (avec une lentille très convergente) : obtention d'une figure d'interférences même à forte différence de marche.
- Translation de M1 sur chariot jusqu'à obtention de franges rectilignes, augmentation de l'interfrange pour approcher le "parallélisme" des miroirs au voisinage de la position du contact optique. Eloignement pour faire réapparaitre une dizaine d'anneaux (justification du réglage par un fichier d'animation interactive Cabri positionnant les sources secondaires lors du déplacement)
- Passage à une source beaucoup moins cohérente temporellement et totalement incohérente spatialement (lampe Na) : et pourtant ….obtention des "mêmes anneaux" d'interférence (localisation désormais à l'infini à confirmer expérimentalement avec une lentille de projection)
- Les étudiants vérifient (en passant un à un) qu'une translation continue du miroir fait apparaitre des disparitions périodiques de la figure d'interférences (anti-coïncidences dues au doublet jaune du sodium)
(À suivre lundi : franges rectilignes avec lampe Hg puis lumière blanche)
Mercredi 12 décembre
12 18 10:41
13h-17h : TD Optique physique 1 : interférences
Groupe A
Corrigé détaillé rédigé exercice 6 (préparé lundi)
Corrigé exercice 8
Corrigé exercice 9 : Miroir de Lloyd
Groupe B
Corrigé détaillé rédigé exercice 6 (préparé lundi)
Corrigé exercice 8
Corrigé exercice 11 : 2 télescopes pour séparation angulaire d'étoile double par interférences
Groupe A
Corrigé détaillé rédigé exercice 6 (préparé lundi)
Corrigé exercice 8
Corrigé exercice 9 : Miroir de Lloyd
Groupe B
Corrigé détaillé rédigé exercice 6 (préparé lundi)
Corrigé exercice 8
Corrigé exercice 11 : 2 télescopes pour séparation angulaire d'étoile double par interférences
Lundi 10 décembre
12 18 13:05
8h-10h : Chapitre Op1 (suite)
Les DS3 (partie chimie) sont distribués : commentaires généraux à partir d'exemples précis
Cohérence temporelle et chromaticité :
-rappels sur la notion de source monochromatique (trains d'ondes infinis + allure de la courbe d'éclairement fonction de la différence de marche)
- source bichromatique (doublet idéal) : calcul de l'éclairement (visibilité fonction de la différence de marche, tracé de la courbe, anticoïncidences)
- source poly chromatique (le profil rectangulaire de raie est signalé comme cas d'école mais la visibilité en sinuscardinal n'est pas démontrée car sans intérêt prédictif)
- source de lumière blanche (spectre large continu) : analyse qualitative en présentation tri chromatique (référence à la vision humaine), blanc central d'ordre zéro, irisations puis blanc d'ordre supérieur. On signale l'échelle des teintes de Newton et on définit la notion de cannelures sombres dans le spectre développé (pas de calcul effectué)
- modèles plus proches de la réalité (raies gaussiennes et lorentziennes) : allure des courbes de visibilité associées.
13h-18h : TD tutoré individuellement (N°2)
séance du jour :
- réponse à des questions individuelles sur les copies de Chimie (DS3)
- aide et compléments d'explications à la résolution d'exercices sur les interférences
- exercices 6,7,8 cherchés par l'ensemble des étudiants
Travaux en cours :
- Chercher encore l'exercice 9 (miroir de Lloyd) et essayer de rédiger les préparations des exercices 6,7,8,9
Les DS3 (partie chimie) sont distribués : commentaires généraux à partir d'exemples précis
Cohérence temporelle et chromaticité :
-rappels sur la notion de source monochromatique (trains d'ondes infinis + allure de la courbe d'éclairement fonction de la différence de marche)
- source bichromatique (doublet idéal) : calcul de l'éclairement (visibilité fonction de la différence de marche, tracé de la courbe, anticoïncidences)
- source poly chromatique (le profil rectangulaire de raie est signalé comme cas d'école mais la visibilité en sinuscardinal n'est pas démontrée car sans intérêt prédictif)
- source de lumière blanche (spectre large continu) : analyse qualitative en présentation tri chromatique (référence à la vision humaine), blanc central d'ordre zéro, irisations puis blanc d'ordre supérieur. On signale l'échelle des teintes de Newton et on définit la notion de cannelures sombres dans le spectre développé (pas de calcul effectué)
- modèles plus proches de la réalité (raies gaussiennes et lorentziennes) : allure des courbes de visibilité associées.
13h-18h : TD tutoré individuellement (N°2)
séance du jour :
- réponse à des questions individuelles sur les copies de Chimie (DS3)
- aide et compléments d'explications à la résolution d'exercices sur les interférences
- exercices 6,7,8 cherchés par l'ensemble des étudiants
Travaux en cours :
- Chercher encore l'exercice 9 (miroir de Lloyd) et essayer de rédiger les préparations des exercices 6,7,8,9
Physique PT