Examen d'Optique Physique
session de rattrapage SMP S4 juillet 2015 Kénitra
Corrigé succinct
Partie I
1)
- L'amplitude du rayon R1 : r1a0
- L'amplitude du rayon R2 : t1t'1r1a0
- L'amplitude du rayon Rk : t1t'1r2(k-1)r'(k-2)a0
2) L'amplitude de l'onde résultante:
A = a0(r1 + r2e-jΦ)/(1 - r'1r2e-jΦ)
D'où l'intensité résultante:
I = Ia0(r21 + r22 + 2r1r2cosΦ)/(1 + r21r22 - 2r1r2cosΦ)
3)a- La réflexion étant totalement destructive, l'intensité minimale doit être nulle. On obtient:
r1 = r2
N =√n = 1,22
D'où l'intensité résultante:
I = Ia0(r21 + r22 + 2r1r2cosΦ)/(1 + r21r22 - 2r1r2cosΦ)
r1 = r2
N =√n = 1,22
N =√n = 1,22
b- La différence de phase est donnée par la relation:
Φ = 2πιδ/λ
Or l'intensité est minimale, soit :
Φ = (2k + 1)π
On en déduit:
e0 = λ/4N =0,11 μm
Or l'intensité est minimale, soit :
Φ = (2k + 1)π
On en déduit:
e0 = λ/4N =0,11 μm
Partie II
1) a- Par définition, l'intensité est égale à la moyenne du carré du champ (voir mon cours, chapitre I):
I = <E2>
Or: E = Exi + Eyj
On en déduit:
I = (E0x2 + E0y2)/2
b- Le champ émergent est la projection du champ incident sur l'axe du polariseur:
Ep = (E0xcosωt.cosθ + E0ysinωt.sinθ)ep
c-
Ip = (E0x2cos2θ + E0y2sin2θ)/2
2) a- La lame étant demi-onde signifie qu'il y a un retard de phase: Φe = π entre les vibrations se propageant suivant les axes ox et oy. Le champ électrique transmis a pour composantes:
Ex = E0xcos(ωt - Ke)
Ey = E0ycos(ωt - Ke - π/2 - π )
b- La polarisation est elliptique, puisque les amplitudes E0x et E0y sont différentes, on a en effet l'équation suivante:Ey = E0ycos(ωt - Ke - π/2 - π )
(Ex/E0x)2 + (Ex/E0y)2 = 1
C'est l'équation d'une ellipse.