Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 18
Activité 3 - Activité d'exploration

Phénomène de diffraction

Objectif : Illustrer et caractériser le phénomène de diffraction.
Problématique de l'activité
Le phénomène de diffraction a lieu lorsqu'une onde rencontre une ouverture ou un obstacle. Ce phénomène s'applique à toutes les ondes.
Comment la propagation d'une onde est-elle modifiée ?

Doc. 1
Principe de la cuve à ondes

Une cuve à ondes permet de visualiser la propagation d'ondes progressives à la surface d'un liquide. Une source crée une vibration, éclairée par une lampe de lumière stroboscopique dont la fréquence est ajustée à la fréquence de l'onde.

La lumière traversant la surface du liquide se réfléchit sur un miroir projetant l'image sur un écran dépoli. Les zones sombres et brillantes de l'image correspondent aux crêtes et aux creux de l'onde.

Principe de la cuve à ondes
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Crédits : lelivrescolaire.fr

Doc. 2
Diffraction par une ouverture

Le montage ci-dessous montre la figure obtenue lorsqu'un faisceau de lumière issu d'une source laser traverse une fente fine dont la largeur est inférieure à celle du faisceau. On remarque qu'après le passage de la fente, le trajet de la lumière est modifié. La figure observée, appelée figure de diffraction, est constituée d'une alternance de zones brillantes et sombres.

Diffraction par une ouverture
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Crédits : lelivrescolaire.fr

Doc. 3
Dimension de l'ouverture

Les schémas ci-dessous montrent ce que l'on peut observer en utilisant une cuve à ondes pour des ouvertures de différentes dimensions. Sur chaque schéma, les ondes créées se propagent vers la droite.

Dimension de l'ouverture
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Reproduisez ces expériences .

Doc. 4
Figures de diffraction obtenues

Les figures de diffraction ci-dessous sont obtenues pour deux sources laser, de longueurs d'onde différentes, traversant une fente de largeur mm. Les longueurs d'onde sont nm pour le rouge et nm pour le bleu.

Figures de diffraction obtenues
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Questions
APP : Extraire l'information utile
RAI/ANA : Utiliser et interpréter des documents
Compétence(s)

1. Déterminer la valeur de la longueur d'onde ainsi que la largeur de l'ouverture pour les images a. et b. du doc. 3. Préciser pour quelle situation la propagation de l'onde est la plus impactée par l'ouverture.

2. Préciser comment évolue la longueur d'onde avant et après l'ouverture.


3. Préciser comment varie la figure de diffraction en fonction de la longueur d'onde de la source laser.
Synthèse de l'activité
Lister les paramètres dont dépend le phénomène de diffraction d'une onde.

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