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Diffraction d’une onde

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Le phénomène physique de diffraction des ondes

La diffraction

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  • La diffraction dépend de l’ordre de grandeur de λ\lambda de l’onde et de aa de l’obstacle.

L’écart angulaire

diffraction d’une onde physique chimie terminal schoolmouv diffraction d’une onde écart angulaire Diffraction d’une onde émise par un faisceau laser monochromatique

  • La figure de diffraction, observable sur l’écran, comporte des tâches lumineuses et une tâche centrale, séparées par des zones d’ombres. Elle est le résultat de la diffraction de l’onde.
  • L’écart angulaire θ\theta correspond au demi-angle de la tâche centrale de diffraction.

θ=λa\theta=\frac{\lambda}{a}

  • Plus la dimension aa de la fente ou de l’obstacle que rencontre l’onde est petite par rapport à la longueur d’onde λ\lambda de l’onde, plus l’angle de diffraction θ\theta sera important.

Diffraction d’une onde lumineuse

  • Une onde lumineuse subit une diffraction quand elle rencontre un obstacle de même ordre de grandeur que sa longueur d’onde.

diffraction d’une onde physique chimie terminal schoolmouv onde électromagnétique Schéma de l’expérience de la diffraction d’une onde émise par un laser rouge

  • En se diffractant, le faisceau lumineux forme sur l’écran la figure de diffraction, où l’on observe une succession de tâches lumineuses et de tâches sombres.
  • La tangente de l’écart angulaire θ\theta est l’angle que fait la normale avec le faisceau lumineux délimitant la tâche centrale : tan θ=L2D\text{tan}\ \theta=\dfrac{L}{2D}

diffraction d’une onde physique chimie terminal schoolmouv écart angulaire

diffraction d’une onde physique chimie terminal schoolmouv figure de diffraction

  • La figure de diffraction contient le motif de l’objet.
  • L’étalement de l’onde se fait selon l’axe horizontal. Alors, la diffraction se déploie sur un axe perpendiculaire à l’axe de l’obstacle.

Diffraction d’une onde sonore

  • Une onde sonore subit le phénomène de diffraction quand elle rencontre un obstacle de dimension aa de même ordre de grandeur que sa longueur d’onde.
  • La dimension de l’obstacle sera bien plus grande pour les ondes sonores que pour les ondes lumineuses afin de pouvoir observer une diffraction.
  • En se diffractant dans l’air, les ondes sonores planes deviennent circulaires après le passage de l’obstacle. La longueur d’onde, la fréquence et la vitesse de propagation restent quant à elle inchangées.