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Physique/Chimie

4 déc. 2025

316

8 pages

Comprendre la Diffraction et les Interférences en Physique

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Maya @marielea_vde

Tu vas découvrir deux phénomènes fascinants de la lumière : la diffraction et les interférences. Ces concepts t'aideront... Affiche plus

chapitre 1-2
diffraction et interférences
conditions de diffraction
onde diffragmée
αλλ
O
O
> de la diffraction sù: • a (a est petite)
^^ λ

Bases de la diffraction

La diffraction, c'est quand une onde contourne un obstacle ou passe par une ouverture. Plus l'ouverture est petite (a↓) ou plus la longueur d'onde est grande (λ↑), plus la diffraction est importante.

L'onde diffractée garde exactement les mêmes caractéristiques que l'onde incidente même fréquence f, même vitesse v et même longueur d'onde λ. Seule sa direction change !

L'écart angulaire θ mesure à quel point l'onde s'étale après diffraction. C'est ton indicateur principal pour quantifier le phénomène.

**Astuce ** Pense à une vague qui contourne un rocher dans l'eau - c'est exactement le même principe avec la lumière !

chapitre 1-2
diffraction et interférences
conditions de diffraction
onde diffragmée
αλλ
O
O
> de la diffraction sù: • a (a est petite)
^^ λ

Diffraction de la lumière

Pour la lumière, on utilise λ = c × T avec c = 3,00 × 10⁸ m/s. Simple mais essentiel pour tes calculs !

Voici un truc pratique quand le fil ou l'ouverture est vertical, la lumière s'étale horizontalement. Quand c'est horizontal, elle s'étale verticalement. Logique inversée !

Les paramètres clés à retenir sont θ (le demi-angle de diffraction), L (la largeur de la tache centrale) et D (la distance fente-écran).

**Retiens ** La direction de diffraction est toujours perpendiculaire à l'obstacle !

chapitre 1-2
diffraction et interférences
conditions de diffraction
onde diffragmée
αλλ
O
O
> de la diffraction sù: • a (a est petite)
^^ λ

Formules de diffraction

Pour les petits angles (< 10°), tu peux utiliser θ = L/(2D) en radians. C'est ton point de départ pour tous les calculs !

Avec une ouverture rectangulaire de largeur a θ = λ/a. En combinant les deux formules, tu obtiens L = 2λD/a. Cette relation est cruciale pour tes exercices.

Pour une ouverture circulaire, les anneaux deviennent plus grands quand l'ouverture rétrécit. Le centre reste très lumineux, puis ça s'estompe progressivement.

**Méthode ** Commence toujours par identifier le type d'ouverture avant d'appliquer les formules !

chapitre 1-2
diffraction et interférences
conditions de diffraction
onde diffragmée
αλλ
O
O
> de la diffraction sù: • a (a est petite)
^^ λ

Diffraction circulaire et interférences

Pour une ouverture circulaire de diamètre d θ = 1,22 × λ/d. Le facteur 1,22 est spécifique aux ouvertures rondes - ne l'oublie pas !

La formule finale devient L = 1,22 × 2λD/d. Tu vois que c'est similaire à l'ouverture rectangulaire, juste avec ce coefficient.

Les interférences apparaissent avec les fentes d'Young. Tu observes des franges alternativement brillantes and sombres sur l'écran.

**Important ** Le facteur 1,22 pour les ouvertures circulaires tombe souvent aux contrôles !

chapitre 1-2
diffraction et interférences
conditions de diffraction
onde diffragmée
αλλ
O
O
> de la diffraction sù: • a (a est petite)
^^ λ

Conditions d'interférences

Les interférences se produisent quand deux ondes de même fréquence se superposent. Leurs amplitudes s'additionnent - c'est le principe de base !

Il faut que les sources soient cohérentes même fréquence et déphasage constant. Sans ça, pas d'interférences visibles !

Interférences constructives = ondes en phase → amplitude maximale. Interférences destructives = ondes en opposition de phase → amplitude nulle ou minimale.

**Visualise ** Imagine deux vagues qui se rencontrent - elles peuvent s'additionner ou s'annuler !

chapitre 1-2
diffraction et interférences
conditions de diffraction
onde diffragmée
αλλ
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Calculs d'interférences

Les interférences sont constructives si τ = k × T et destructives si τ = k+0,5k + 0,5 × T. Le retard τ détermine tout !

La différence de marche δ = S₂M - S₁M mesure la différence de distances parcourues. C'est plus pratique que le retard pour les calculs.

Constructives quand δ = k × λ, destructives quand δ = k+0,5k + 0,5 × λ. Dans un milieu d'indice n, la vitesse devient v = c/n.

**Astuce ** Apprends ces conditions par cœur - elles reviennent dans tous les exercices !

chapitre 1-2
diffraction et interférences
conditions de diffraction
onde diffragmée
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Chemin optique

Dans un milieu d'indice n, la longueur d'onde devient λ = λ_vide/n. La lumière ralentit mais la fréquence reste constante.

La différence de chemin optique ΔL = n × δ permet de généraliser les calculs. Elle s'exprime en mètres.

Les conditions deviennent constructive quand ΔL = k × λ_vide, destructive quand ΔL = k+0,5k + 0,5 × λ_vide.

**Pratique ** Le chemin optique simplifie les calculs dans différents milieux !

chapitre 1-2
diffraction et interférences
conditions de diffraction
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Fentes d'Young

La différence de marche se calcule avec δ = bx/D, où b est la distance entre les fentes et x la position sur l'écran.

L'interfrange i est la distance entre deux franges consécutives i = λD/b. Plus les fentes sont proches, plus les franges sont espacées !

Cette formule est fondamentale pour tous les calculs sur les fentes d'Young. Elle relie directement les paramètres expérimentaux aux observations.

**Méthode ** Identifie b, D et λ dans l'énoncé, puis applique directement la formule !

Si on te demande...

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utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

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Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

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L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

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utilisateur Android

PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

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Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

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Sudenaz Ocak

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Maya

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Tu vas découvrir deux phénomènes fascinants de la lumière : la diffraction et les interférences. Ces concepts t'aideront à comprendre pourquoi la lumière se comporte parfois de façon surprenante quand elle rencontre des obstacles !

chapitre 1-2
diffraction et interférences
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onde diffragmée
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Bases de la diffraction

La diffraction, c'est quand une onde contourne un obstacle ou passe par une ouverture. Plus l'ouverture est petite (a↓) ou plus la longueur d'onde est grande (λ↑), plus la diffraction est importante.

L'onde diffractée garde exactement les mêmes caractéristiques que l'onde incidente : même fréquence f, même vitesse v et même longueur d'onde λ. Seule sa direction change !

L'écart angulaire θ mesure à quel point l'onde s'étale après diffraction. C'est ton indicateur principal pour quantifier le phénomène.

Astuce : Pense à une vague qui contourne un rocher dans l'eau - c'est exactement le même principe avec la lumière !

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Diffraction de la lumière

Pour la lumière, on utilise λ = c × T avec c = 3,00 × 10⁸ m/s. Simple mais essentiel pour tes calculs !

Voici un truc pratique : quand le fil ou l'ouverture est vertical, la lumière s'étale horizontalement. Quand c'est horizontal, elle s'étale verticalement. Logique inversée !

Les paramètres clés à retenir sont θ (le demi-angle de diffraction), L (la largeur de la tache centrale) et D (la distance fente-écran).

Retiens : La direction de diffraction est toujours perpendiculaire à l'obstacle !

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Pour les petits angles (< 10°), tu peux utiliser θ = L/(2D) en radians. C'est ton point de départ pour tous les calculs !

Avec une ouverture rectangulaire de largeur a : θ = λ/a. En combinant les deux formules, tu obtiens L = 2λD/a. Cette relation est cruciale pour tes exercices.

Pour une ouverture circulaire, les anneaux deviennent plus grands quand l'ouverture rétrécit. Le centre reste très lumineux, puis ça s'estompe progressivement.

Méthode : Commence toujours par identifier le type d'ouverture avant d'appliquer les formules !

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Pour une ouverture circulaire de diamètre d : θ = 1,22 × λ/d. Le facteur 1,22 est spécifique aux ouvertures rondes - ne l'oublie pas !

La formule finale devient L = 1,22 × 2λD/d. Tu vois que c'est similaire à l'ouverture rectangulaire, juste avec ce coefficient.

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Important : Le facteur 1,22 pour les ouvertures circulaires tombe souvent aux contrôles !

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Il faut que les sources soient cohérentes : même fréquence et déphasage constant. Sans ça, pas d'interférences visibles !

Interférences constructives = ondes en phase → amplitude maximale. Interférences destructives = ondes en opposition de phase → amplitude nulle ou minimale.

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Les interférences sont constructives si τ = k × T et destructives si τ = k+0,5k + 0,5 × T. Le retard τ détermine tout !

La différence de marche δ = S₂M - S₁M mesure la différence de distances parcourues. C'est plus pratique que le retard pour les calculs.

Constructives quand δ = k × λ, destructives quand δ = k+0,5k + 0,5 × λ. Dans un milieu d'indice n, la vitesse devient v = c/n.

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La différence de chemin optique ΔL = n × δ permet de généraliser les calculs. Elle s'exprime en mètres.

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Fentes d'Young

La différence de marche se calcule avec δ = bx/D, où b est la distance entre les fentes et x la position sur l'écran.

L'interfrange i est la distance entre deux franges consécutives : i = λD/b. Plus les fentes sont proches, plus les franges sont espacées !

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Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

utilisateur Android

PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

utilisatrice iOS