Calculateur d'interférence à double fente

Calculateur d'interférence à double fente | Outil en ligne gratuit | Elysia Tools

Guide d'utilisation de l'outil

Découvrez quand utiliser cet outil, ce qu'il prend en charge et comment les utilisateurs l'appliquent.

Points clés

Catégorie: Science & Education
Types d’entrée: number
Type de sortie: text
Exemples associés: 4
API disponible: Oui

Aperçu

Le calculateur d'interférence à double fente modélise l'expérience historique des fentes de Young pour déterminer les propriétés ondulatoires de la lumière. À partir de la longueur d'onde, de l'écartement des fentes et de la distance à l'écran, cet outil calcule instantanément l'interfrange (Δy), l'angle de déviation du premier ordre et la position exacte des quatre premières franges brillantes de chaque côté du centre.

Quand l’utiliser

Lors de la préparation ou de l'exploitation de travaux pratiques d'optique ondulatoire.
Pour dimensionner un banc d'optique afin d'obtenir des franges d'interférence nettement mesurables à la règle.
Pour vérifier rapidement des exercices de physique portant sur la formule de l'interfrange de Young.

Fonctionnement

1Saisissez la longueur d'onde incidente λ (en nm), la distance de séparation entre les fentes d (en µm) et la distance fentes-écran L (en m).
2L'outil applique la relation de Young Δy = λL/d et calcule l'angle du premier ordre θ₁ = arcsin(λ/d).
3Le calculateur affiche l'espacement interfrange en millimètres ainsi que les positions des maxima d'intensité pour les ordres m = 1 à 4.

Cas d’usage

Vérification des calculs théoriques pour des cours et examens de physique ondulatoire.
Étalonnage de bancs optiques de laboratoire utilisant des sources spectrales (laser hélium-néon, lampe à vapeur de sodium).
Estimation théorique de la longueur d'onde d'une source inconnue à partir de mesures d'interfranges expérimentales.

Exemples

1. Banc d'optique pédagogique classique

Enseignant de physique

Contexte

Préparation d'une séance de travaux pratiques sur l'interférence avec un laser vert.

Problème

Déterminer si l'espacement des franges sur le mur sera suffisamment large pour être mesuré directement avec une règle millimétrée.

Utilisation

Saisir une longueur d'onde de 550 nm, un écartement de fente de 200 µm et une distance à l'écran de 2 m.

λ = 550 nm, d = 200 µm, L = 2 m

Résultat

L'outil indique un interfrange Δy de 5,50 mm et un angle θ₁ de 0,157564°, avec des franges réparties à ±5,5 mm, ±11,0 mm, ±16,5 mm et ±22,0 mm.

2. Mesure avec lampe à vapeur de sodium

Étudiant en licence de sciences

Contexte

Analyse d'un montage historique utilisant le doublet jaune du sodium.

Problème

Calculer la position des maxima d'interférence pour comparer les prédictions théoriques aux relevés expérimentaux du compte-rendu.

Utilisation

Renseigner 589 nm pour la longueur d'onde, 250 µm pour la séparation des fentes et 1,5 m pour l'éloignement de l'écran.

FAQ

Quelle est la formule utilisée pour calculer l'interfrange ?

L'interfrange est calculé selon la relation Δy = λL/d, où λ est la longueur d'onde, L la distance à l'écran et d l'écartement entre les deux fentes.

Quelles unités doivent être renseignées dans les champs ?

La longueur d'onde se renseigne en nanomètres (nm), la séparation des fentes en micromètres (µm) et la distance de l'écran en mètres (m).

Comment l'angle du premier ordre de diffraction est-il calculé ?

L'angle de diffraction du premier ordre est obtenu par la formule trigonométrique θ₁ = arcsin(λ/d) et exprimé en degrés.

Combien d'ordres de franges lumineuses sont affichés en résultat ?

L'outil liste les positions métriques sur l'écran pour les quatre premiers ordres de franges brillantes (m = 1, 2, 3 et 4) de part et d'autre du centre.

Pourquoi l'interfrange augmente-t-il lorsque les fentes sont plus rapprochées ?

λ = 589 nm, d = 250 µm, L = 1.5 m

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2. Mesure avec lampe à vapeur de sodium

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