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Claude Meny 6 years ago
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      01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/interferences-diffraction/interference-diffraction-main/textbook.fr.md

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01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/interferences-diffraction/interference-diffraction-main/textbook.fr.md

@ -263,15 +263,24 @@ Au total, la **distribution d'intensité en fonction du pas de déphasage $`\ph
#### Propriétés de la fonction $`Interf_{res}`$ #### Propriétés de la fonction $`Interf_{res}`$
Le phénomène d'interférences se traduisant par l'alternance de franges sombres et brillantes, et se mesurant localement par le contraste à partir de l'intensité maximum et l'intensité minimum entre deux franges succesives, j'étudie les positions et intensités des maximum et minimum de cette fonction.
Le phénomène d'interférence se traduisant par l'alternance de franges sombres et
brillantes, et se mesurant localement par le contraste à partir de l'intensité maximum
et l'intensité minimum entre deux franges successives, j'étudie les positions et
intensités des maxima et minima de cette fonction.
Cette fonction prendra clairement un maximum appelé **maximum principal** lorsque son *dénominateur $`sin^2\dfrac{\phi}{2}`$ s'annule*, ce qui est réalisé *aux valeurs de $`\phi`$* telles que :
Cette fonction prendra clairement un maximum appelé **maximum principal** lorsque
son *dénominateur $`sin^2\dfrac{\phi}{2}`$ s'annule*, ce qui est réalisé *aux valeurs
de $`\phi`$* telles que :
$`sin^2 \dfrac{\phi}{2} = 0 \quad\Longleftrightarrow \quad\dfrac{\phi}{2}=k\pi`$ $`sin^2 \dfrac{\phi}{2} = 0 \quad\Longleftrightarrow \quad\dfrac{\phi}{2}=k\pi`$
*$`\quad\Longleftrightarrow\quad \mathbf{\phi=2\,k\pi\;\quad}`$, avec $`\mathbf{k \in \mathbb{Z}}`$*.
*$`\quad\Longleftrightarrow\quad \mathbf{\phi=2\,k\pi\;\quad}`$, avec $`\mathbf{k \in \mathbb{Z}}`$*.
Pour trouver l'intensité de ces maxima, je dois étudier la valeur de $`interf_{res}(\phi)`$ dans la limite où $`\phi`$ tend vers $`2\,k\pi`$. En ces points, le dénominateur et le numérateur de la fonction $`interf_{res}(\phi)`$ s'annulent, la valeur de la fonction est alors indéterminée. Je lève cette indétermination en calculant la limite de la fonction $`interf_{res}(\phi)`$ en ces points $`\phi=2\,k\pi`$, en m'aidant d'un développement limité.`$
Pour trouver l'intensité de ces maxima, je dois étudier la valeur de $`interf_{res}(\phi)`$
dans la limite où $`\phi`$ tend vers $`2\,k\pi`$. En ces points, le dénominateur et le
numérateur de la fonction $`interf_{res}(\phi)`$ s'annulent, la valeur de la fonction est
alors indéterminée. Je lève cette indétermination en calculant la limite de la fonction
$`interf_{res}(\phi)`$ en m'aidant d'un développement limité au voisinage de ces points
$`\phi=2\,k\pi`$,.`$
! *RAPPEL :* ! *RAPPEL :*
! !
@ -285,7 +294,8 @@ Pour trouver l'intensité de ces maxima, je dois étudier la valeur de $`interf_
! $`f(x) \simeq f(x_0)+\sum_{i=1}^{n}\dfrac{(x-x_0)^i}{i\,! }\cdot f^{(i)}(x_0)`$ ! $`f(x) \simeq f(x_0)+\sum_{i=1}^{n}\dfrac{(x-x_0)^i}{i\,! }\cdot f^{(i)}(x_0)`$
! !
Je pose $`x=\dfrac{N\phi}{2}`$ et je calcule les premiers termes d'un développement limité de la fonction $`f(x)=\sin^2\;x'`$ au voisinage de $`x_0=2N\,k\pi`$ :
Je pose $`x=\dfrac{N\phi}{2}`$ et je calcule les premiers termes d'un développement
limité de la fonction $`f(x)=\sin^2\;x'`$ au voisinage de $`x_0=2N\,k\pi`$ :
* $`f(x_0)=sin^2(2\,k\pi)=0`$ * $`f(x_0)=sin^2(2\,k\pi)=0`$
@ -319,12 +329,12 @@ $`=\dfrac{\dfrac{N^2\phi^2}{4}}{\dfrac{\phi^2}{4}}`$
! *IMPORTANT :* ! *IMPORTANT :*
! !
! Les *maxima principaux de la fonction Interférences-réseau* ont une *même intensitéqui croît comme $`N^2`$*, carré du nombre d'ondes qui interfèrent.
! Les *maxima principaux de la fonction Interférences-réseau* ont une *même intensité qui croît comme $`N^2`$*, carré du nombre d'ondes qui interfèrent.
! !
**Entre ces maxima principaux**, la fonction Interférence-réseau possède **plusieurs **Entre ces maxima principaux**, la fonction Interférence-réseau possède **plusieurs
minima nuls** localisés aux valeurs de $`\phi`$ pour lesquelles le numérateur de la minima nuls** localisés aux valeurs de $`\phi`$ pour lesquelles le numérateur de la
fonction s'annule, soient *aux valeurs*
fonction s'annule, soit *aux valeurs*
$`sin^2 \dfrac{N\phi}{2} = 0 \quad\Longleftrightarrow \quad\dfrac{N\phi}{2}=k\pi`$ $`sin^2 \dfrac{N\phi}{2} = 0 \quad\Longleftrightarrow \quad\dfrac{N\phi}{2}=k\pi`$

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