Quiz: Optique ondulatoire et diffraction — 5 Fragen

1. Quel réglage du stroboscope permet d’obtenir une immobilité apparente des rides à la surface de l’eau ?

A. Une fréquence stroboscopique nulle pour éclairer en continu

B. Une fréquence stroboscopique double de la fréquence d’excitation

C. Une fréquence stroboscopique légèrement inférieure à la fréquence d’excitation

D. Une fréquence stroboscopique égale à la fréquence d’excitation

Answer: (D)

Erklärung

L’immobilité apparente est obtenue lorsque la fréquence du stroboscope coïncide avec celle de l’excitation. Cela fige visuellement le motif des rides au lieu de le faire défiler.

2. Quel phénomène observe-t-on sur un écran lorsqu’une lumière traverse une fente fine rectangulaire ?

A. La polarisation de la lumière

B. La diffraction de la lumière

C. La réfraction totale de la lumière

D. La réflexion spéculaire de la lumière

Answer: (B)

Erklärung

Une fente fine provoque l’étalement du faisceau par diffraction. La figure obtenue comporte une frange centrale large et des franges latérales.

3. Pour la diffraction par un fil vertical, que se passe-t-il lorsque le diamètre du fil diminue ?

A. La diffraction disparaît complètement

B. La longueur d’onde de la lumière augmente

C. L’écart angulaire diminue et la tache centrale se rétrécit

D. L’écart angulaire augmente et la tache centrale s’élargit

Answer: (D)

Erklärung

La relation θ = λ/a montre que si le diamètre a diminue, l’écart angulaire augmente. La tache centrale observée sur l’écran devient alors plus large.

4. Pourquoi trace-t-on expérimentalement la largeur de la tache centrale en fonction de l’inverse du diamètre du fil ?

A. Parce que cette représentation permet de relier linéairement les mesures à la longueur d’onde

B. Parce que la largeur de la tache ne dépend que de la distance à l’écran

C. Parce que l’inverse du diamètre du fil est égal à la célérité de la lumière

D. Parce que cela permet de mesurer directement la fréquence de la lumière

Answer: (A)

Erklärung

La diffraction par un fil conduit à une relation exploitable entre la largeur de la tache centrale et 1/a, ce qui permet de déterminer λ à partir d’une droite. Cette méthode repose sur la géométrie de la figure et la relation de diffraction.

5. Dans un milieu transparent dispersif, quelle grandeur reste constante pour une radiation monochromatique lors de la traversée du milieu ?

A. La longueur d’onde

B. La célérité de la lumière

C. L’indice de réfraction

D. La fréquence

Answer: (D)

Erklärung

La fréquence d’une radiation monochromatique ne change pas lors du passage dans un milieu transparent. En revanche, la célérité et donc la longueur d’onde varient si le milieu est dispersif.