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Bac S 2011 - Centres Etrangers
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EXERCICE III : LE LASER AU QUOTIDIEN (4 points)
1. A propos du texte
1.1. L'irisation d'un CD ou d'un DVD est due à la diffraction de la lumière blanche.
c
c
donc ν =
.
1.2. λB =
λB
ν
3,00 × 108
= 7,41×1014 Hz = 741 THz
405 × 10 −9
1.3. Le texte indique que « les CD et les DVD conventionnels utilisent respectivement des lasers
infrarouges et rouges », donc de longueur d’onde supérieures à celle du laser blu-ray.
ν=
2. Diffraction
2.1. Expression de λ
L
L
2.1.1. tan θ ≈ θ = 2 =
D 2.D
2.1.2. θ =
λD
avec λD en mètres, θ en radians et a en mètres.
a
L.a
λ
L
2.1.3. θ =
= D ainsi λD =
2.D
2.D
a
2.2. Détermination de la longueur d'onde λD de la radiation d'un laser de lecteur DVD
L.a
L '.a
λD =
et λB =
2.D
2.D
L.a
λD 2.D L
=
=
λB L '.a L '
2.D
L
λD = .λB
L'
4,8
× 405 = 648 nm = 6,5×102 nm
λD =
3,0
On vérifie que λD > λB comme on l’avait indiqué au 1.3..
3. Dispersion
c
3.1. n = .
v
3.2. Seule la fréquence ν n’est pas affectée par le changement de milieu de propagation.
3.3. Détermination de la longueur d'onde λ d'un laser CD.
v
3.3.1. Dans le polycarbonate, milieu d’indice n : λ =
ν
c
c
c
D’après 3.1. v = , alors λ = n =
n
ν n.ν
λ
c
alors λ = C .
Dans le vide : λC =
ν
n
780
3.3.2. λ =
= 503 nm
1,55