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14/02/2023
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ondes ondes chapitre 11 CARACTÉRISER LES PHÉNOMÈNES ONDULATOIRES niveau d intensité sonore et atténuation acoustique. INTENSITE SONORE -2 wim puissance (W) P I= A aire (m²) L I = 10 x 10 10 NIVEAU D'INTENSITE SONORE (w.m²²) dB (dB) "S L = 10 Log ( 76 ) 12 10 = 1,0 x 10 w.m² (I de réf.) * Si on place côte à côte 2 sources sonores de m intensité sonore (I) et de niveau (L), alors: I = 21 et L² = 10 log ( ²² ) = 10 log + 10 log (2) = L + 3 dB L'atténuation d'un son dont le niveau d'intensité sonore passe de L à I' vaut. A= L-L' = 10 log (=) exemple: I divisée par 10, I'= 0,11 et A= 10 dB Deux types d'atténuation : ATTENUATION GEOMETRIQUE: I diminue quand on s'éloigne d'une source (A augmente dons I diminue) ATTENUATION PAR ABSORPTION: I", diminue quand le son traverse. un milieu matériel lune partie de la puissance sonore. est PW donc I absorbée ) 1 CHAPITRE 11 LA DIFFRACTION diffraction = une modification de la direction de la propagation d'une onde au passage d'une ouver ture. de taille "a" du m ordre de grandeur (ou inférieur) à la a < 10 x longueur d'onde 2 <-> TP: On peut mettre en évidence le phénomène de diffraction. Le passage d'un laser dans une fente verticale. Après passage par la fente, on observe une figure horizontale (perpendiculaire) Elle se compose d'une série de petits traits de longueur identique (sauf celui du...
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centre) -> de longueur double = tache centrale de diff- -raction. L'intensité lumineuse. W au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la tache centrale. ondest signaux angle caractéristique de diffraction: 0 ~ tane = rad → LASER λ a ou Faisceau laser Tache centrale dsi 2D Écran 8 D 15° ou 0, 1 rad Tache centrale Taches latérales Extinctions Doc. 7 Figure de diffraction d'un laser par une fente sur un écran. Zones d'extinction 2 ondes chapitre 11 Elg. navx CARACTÉRISER LES PHÉNOMÈNES ONDULATOIRES angle caractéristique de la diffraction: faisceau de diffraction trapéziale par une fente de largeur a = 32 (soit a, la distance de la longueur d'onde). - lorsque a ≈ 2, le faisceau diffracté forme un triangle de demi- angle & Triangle Trapèze INTERFERENCES Phénomène d'interférence = se produit lorsque 2 ondes interagissent. Il y a interférence en un point de l'espace si 2 ondes s'y superposent en ce point : les amplitudes s'additionnent TP: Deux trous très petits et proches (trous d' Young) ou deux fentes. -> divisent un faisceau laser en deux faisceaux diffractés. On observe sur un écran une tache centrale striée. J avec des franges sombres (non éclairées) qui délimitent des franges brillantes (fortement éclairées. 3 CHAPITRE 11 Condes signau interferences constructives et déconstructives: CONSTRUCTIVES: superposition de deux ondes. ayant une amplitude maximale len phase) -> DESTRUCTIVES: superposition de deux ondes ayant une valeur minimale len opposition de phase) amplitude mpy en phase (6) temps -> amplitude DOOOOO ●● = deux andes • = amplitude de la vibration 6 opposition de phase temps Différence de marches: la différence entre les distances parcourues: (s'exprimant en mêtres et se note 8) : @ : la somme des amplitudes : est nulle Quand 8 est un multiple de la longueur 8 = kxx (KE7) - constructive d'onde: - Quand les interférences sont destructives: elle arrive en retard d'une demi-longueur d'onde: 8 = (K + 2 ) X A la différence de marche pendant la durée of. 8 = C ΔΕ -> décalage temporel At = KT ou At = (k+ ²) + 4 ondes chapitre 11 signaux CARACTÉRISER LES PHÉNOMÈNES ONDULATOIRES Interférences des trous d' Young. -> on traite le cas des interférences lumineuses dans. un dispositif de fentes d' Young. Écran T₂M T₁M Faisceau laser incident Trous d'Young (=> La différence de marche trous d'Young en M. constructive: -D X = Кло b a len nm) => => b (en um) Den m bx D ● 1nm. Soit O le point de l'écran. où le faisceau laser aurait frapper sans les t. Young. 6 = T1 M - T, M = bx D μm = • On place un repère (0; x;y) avec o comme point d'origine. Un point M de l'écran est repéré par ses coordonnées (x;y) entre les 2 ondes issues des différence de chemin optique et Dans une figure d'interférences, les franges brillantes (ou sombres) sont équidistantes. L'interfrange i = distance entre 2 franges. consécutives 8 = ka b 1 x 1079 1x 10-6 donc be m = Ka 5