Détermination du diamètre d`un cheveu Tp n°3 (Physi que)

Détermination du diamètre d'un cheveu Tp n°3 (Physi que)
I°) Etude quantitative :
Quand on éclaire un écran avec un laser, on observe une fine tache rouge sur l'écran. Cette tache augmente
peu quand on éloigne l'écran. L'intérêt du laser est d'avoir des rayons quasi-parallèles (peu de dispersion). Quand on interpose le fil de cuivre, on
pourrait s'attendre à avoir la forme suivante :
alors que l'on a
lumière
obscurité
Cette figure s'explique par le caractère ondulatoire de la lumière. Le segment de droite avec une flèche ne modélise pas le rayon lumineux mais
seulement la direction et le sens de propagation de la lumière (onde). Comme toute onde, la lumière subit une déviation quand elle rencontre
un obstacle (cheveu).
2°) Etude quantitative :
Tableau des mesures
a (µm)
40
60
80
100
120
160
L( cm)
6
4
2,7
2,2
2
1,7
largeur de la tache centrale en fonction du diamètre du fil de cuivre
Pour trouver le diamètre des 2 cheveux, on reporte
la largeur des taches obtenues sur la courbe
d'étalonnage ci-jointe.
Largeur de la tache centrale(cm)
7
6
cheveu 2 (Raymonde) : largeur de la tache 3,8 cm
ce qui fait
un diamètre d'environ 62 µm
5
4
cheveu 1 (Roselyne) : largeur de la tache 2,5 cm
ce qui fait
un diamètre d'environ 85 µm
3
La laborantine qui est suspectée d'avoir volé
le vidéoprojecteur est celle
des 2 qui a le cheveu le plus épais : il s'agit de
Roselyne
2
1
0
0
50
62 µm
85µm
100
diamètre du fil (micromètre)
150
200