TP PH 3 : Comment déterminer l`épaisseur d`un cheveu ?

TP PH 3 : Comment déterminer l’épaisseur d’un cheveu ?
Lorsque la lumière rencontre un objet de petite dimension, elle ne se propage plus en ligne droite : c’est
le phénomène de diffraction
I. Dispositif expérimental :
On interpose sur le trajet du faisceau laser un fil très fin
Ecran blanc
Fil très fin de
diamètre a
D
LASER
Observations sur l’écran :
I.a. Comment évolue la largeur L de la tache centrale lorsque le diamètre du fil interposé
diminue ?
II. Courbe d’étalonnage
• Placer un fil de diamètre a connu juste à la sortie du faisceau laser
• Placer l’écran à la distance D = 2,00 m du fil
TP seconde diamètre d’un cheveu
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Mesurer avec le plus grand soin la largeur L de la tache centrale
Recommencer avec tous les fils calibrés à disposition
Remarque : faire également la mesure de la question III.a
II.a. Rassembler les mesures dans un tableau ( préciser les unités )
a (en --- )
L ( en --- )
II.b. Placer les points de mesures sur un graphe : L ( en ordonnée ) et a ( en abscisse ) puis tracer à
main levée la courbe qui passe par le plus de points possible.
III. Diamètre d’un cheveu par diffraction de la lumière laser
III.a. Refaire la même expérience avec un cheveu de diamètre inconnu
III.b. En utilisant la mesure effectuée pour le cheveu et la courbe d’étalonnage, déterminer la
valeur a du diamètre du cheveu :
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En mètre
Puis dans le sous multiple du mètre le plus approprié
IV. Mesure du diamètre d’un cheveu en utilisant un microscope.
IV.a. A l’aide du microscope et de la vidéo-projection au tableau, donner la valeur mesurée sur le
tableau par le cheveu et par un millimètre de papier millimétré :
Diamètre du
cheveu
Le papier
millimétré
Sur l’image
vidéo-projetée
….
….
Dans la réalité
?
1 mm
IV.b. En déduire la valeur du diamètre du cheveu.
IV.c. En utilisant la mesure effectuée pour le cheveu et la courbe d’étalonnage, déterminer la
valeur a diamètre du cheveu et comparer avec la mesure directe.
TP seconde diamètre d’un cheveu
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Matériel :
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Fils étalons de
à 120
Laser portatifs
Ecrans portatifs
Règles de 1 m
Microscope + Papier millimétrée en transparent
Vidéo projecteur
TP seconde diamètre d’un cheveu
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