1 diffraction
programme
Influence relative de la taille de l'ouverture ou de l'obstacle et de la longueur d'onde sur le phénomène de diffraction.
Cas des ondes lumineuses monochromatiques, cas de la lumière blanche :
Savoir que l'importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur aux dimensions de l'ouverture ou de l'obstacle. Connaître et exploiter la relation θ = λ / a. Identifier les situations physiques où il est pertinent de prendre en compte le phénomène de diffraction. Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier ou utiliser le phénomène de diffraction dans le cas des ondes lumineuses.
Cas des ondes lumineuses monochromatiques, cas de la lumière blanche :
Savoir que l'importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur aux dimensions de l'ouverture ou de l'obstacle. Connaître et exploiter la relation θ = λ / a. Identifier les situations physiques où il est pertinent de prendre en compte le phénomène de diffraction. Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier ou utiliser le phénomène de diffraction dans le cas des ondes lumineuses.
l'essentiel
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2 interférences
programme
Cas des ondes lumineuses monochromatiques, cas de la lumière blanche. Couleurs interférentielles :
Connaître et exploiter les conditions d'interférences constructives et destructives pour des ondes monochromatiques.
Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier quantitativement le phénomène d'interférences dans le cas des ondes lumineuses.
Connaître et exploiter les conditions d'interférences constructives et destructives pour des ondes monochromatiques.
Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier quantitativement le phénomène d'interférences dans le cas des ondes lumineuses.
l'essentiel
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interféromètres
les interférences ont permis de détecter les ondes gravitationnelles, via des détecteurs très particuliers, qui peuvent détecter des variations de longueur d'environ 10^-19 m.... inférieures à la taille d'un atome !
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3 effet Doppler
programme
effet Doppler :
Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mesurer une vitesse en utilisant l'effet Doppler. Exploiter l'expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses. Utiliser des données spectrales et un logiciel de traitement d'images pour illustrer l'utilisation de l'effet Doppler comme moyen d'investigation en astrophysique.
Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mesurer une vitesse en utilisant l'effet Doppler. Exploiter l'expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses. Utiliser des données spectrales et un logiciel de traitement d'images pour illustrer l'utilisation de l'effet Doppler comme moyen d'investigation en astrophysique.
l'essentiel
1. observations : trois illustrations
1- On écoute une moto se rapprochant puis s'éloignant de l'observateur. On remarque que le son est plus aigü quand la moto s'approche puis plus grave quand la moto s'éloigne : La fréquence est plus grande quand la moto s'approche et plus petite quand la moto s'éloigne.
2- Quand un canard est immobile sur l’eau, les ondes créées à la surface de l'eau ont toute la même longueur d'onde quelque soit la direction. Sur la photo, le canard se déplace de droite à gauche. Pour un observateur situé devant la longueur d'onde observée λ (distance entre 2 crêtes) est plus petite que celle observée à l'arrière du canard : la fréquence de l'onde devant le canard est plus grande que celle observée derrière.
1- On écoute une moto se rapprochant puis s'éloignant de l'observateur. On remarque que le son est plus aigü quand la moto s'approche puis plus grave quand la moto s'éloigne : La fréquence est plus grande quand la moto s'approche et plus petite quand la moto s'éloigne.
2- Quand un canard est immobile sur l’eau, les ondes créées à la surface de l'eau ont toute la même longueur d'onde quelque soit la direction. Sur la photo, le canard se déplace de droite à gauche. Pour un observateur situé devant la longueur d'onde observée λ (distance entre 2 crêtes) est plus petite que celle observée à l'arrière du canard : la fréquence de l'onde devant le canard est plus grande que celle observée derrière.
3- Dans le cas de source lumineuses comme des étoiles ou des galaxies, le décalage Doppler se traduit par un déplacement des raies d'absorption du spectre : on parle de "décalage vers le rouge" pour les sources s’éloignant de l’observateur.
2. explications
Dans ces trois exemples, plus la source s’éloigne du récepteur, et plus la fréquence perçue de l’onde diminue.
Dans ces trois exemples, plus la source s’éloigne du récepteur, et plus la fréquence perçue de l’onde diminue.
vidéos
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