Description du déroulement du TP :

L’élève commence par lire le texte du TP. Ensuite avec l’aide de notre collègue en inactivité, il découvre le schéma en relief du dispositif expérimental, touche les différents objets représentés sur le schéma  et visualise la position des différents objets sur la table.
Les figures de diffraction en relief lui sont ensuite remises. Il mesure sur chacune des figures la largeur de la tache centrale et remplit le tableau de mesure.
Le tracé de la courbe d’étalonnage et la fin de l’exploitation sont réalisés par l’élève à son domicile.

Protocole distribué à l’élève déficient visuel :

On souhaite étudier la diffraction par une fente d'ondes lumineuses. On souhaite étudier le lien existant entre la largeur d'une fente et la largeur de la tache centrale de la figure de diffraction obtenue. On dispose d'une diode laser émettant un rayon laser de longueur d'onde \l=670 nm alimentée par un générateur délivrant une tension continue de 12 V. Attention à ne pas recevoir le rayon laser dans les yeux et à ne pas le diriger vers les autres élèves. Le faisceau laser est recueilli sur un écran blanc situé à quelques mètres. (cf. schéma du montage en annexe).
On dispose:
-soit d'une diapositive comportant 6 fentes de largeur connue: (0,40; 0,28; 0,12; 0,10; 0,05; 0,04 mm) et une dernière fente de une largeur inconnue que l'on va déterminer ;
-soit d'un ensemble de diapositives comportant chacune une fente calibrée et d'une diapositive comportant une fente de largeur inconnue que l'on va déterminer.
Expériences:
-Mettre sous tension la diode laser.
-Intercepter le faisceau laser avec l'une des six fentes calibrés disponibles. On note a la largeur des fentes utilisées. Observer les figures de diffraction obtenues. Tracer le schéma d'une des figures de diffraction observées.
-Pour chaque fente utilisée, mesurer sur l'écran la distance 2d séparant les deux parties obscures placées de part et d'autre de la tache centrale (cf. schéma de ce que l'on observe sur l'écran). Compléter le tableau ci-dessous.
-Mesurer D la distance séparant les fentes de l'écran. Compléter le tableau ci-dessous.
2d (mm); d (mm); a (mm); 1/a (mm^-1)
(); (); (), ()
(); (); (), ()
(); (); (), ()
(); (); (), ()
(); (); (), ()
(); (); (), ()
-Tracer la courbe représentant les variations de d en fonction de (1/a).
-Rappeler la relation théorique liant d à (1/a).
-Déterminer graphiquement la longueur d'onde \l de la radiation émise par le laser. Comparer cette valeur avec celle donnée dans l'énoncé.
-Mesurer la largeur de la tache centrale de la figure de diffraction de la fente de largeur inconnue. Déduire de la courbe précédente la largeur de cette fente.

Figures distribuées à l’élève déficient visuel :

Un schéma en relief du dispositif expérimental.
Des copies en relief des figures de diffraction  obtenues avec les différentes fentes disponibles.

Le compte-rendu de TP rédigé par l’élève :

Les réponses de l’élève sont en bleu. Le texte du Tp est en noir.
On souhaite étudier la diffraction par une fente d'ondes lumineuses. On souhaite étudier le lien existant entre la largeur d'une fente et la largeur de la tache centrale de la figure de diffraction obtenue. On dispose d'une diode laser émettant un rayon laser de longueur d'onde \l=670 nm alimentée par un générateur délivrant une tension continue de 12 V. Attention à ne pas recevoir le rayon laser dans les yeux et à ne pas le diriger vers les autres élèves. Le faisceau laser est recueilli sur un écran blanc situé à quelques mètres. (cf. schéma du montage en annexe).
On dispose:
-soit d'une diapositive comportant 6 fentes de largeur connue: (0,40; 0,28; 0,12; 0,10; 0,05; 0,04 mm) et une dernière fente de une largeur inconnue que l'on va déterminer ;
-soit d'un ensemble de diapositives comportant chacune une fente calibrée et d'une diapositive comportant une fente de largeur inconnue que l'on va déterminer.
Expériences:
-Mettre sous tension la diode laser.
-Intercepter le faisceau laser avec l'une des six fentes calibrés disponibles. On note a la largeur des fentes utilisées. Observer les figures de diffraction obtenues. Tracer le schéma d'une des figures de diffraction observées.
-Pour chaque fente utilisée, mesurer sur l'écran la distance 2d séparant les deux parties obscures placées de part et d'autre de la tache centrale (cf. schéma de ce que l'on observe sur l'écran). Compléter le tableau ci-dessous.
-Mesurer D la distance séparant les fentes de l'écran. Compléter le tableau ci-dessous.
[D=2,5 m. D correspond à la distance entre l'écran et la fente.
2d est la largeur de la tache centrale.
a est la largeur de la fente].

2d (mm); d (mm); a (mm); 1/a (mm^-1)
(8); (4); (1/a=2,5 mm^-1), a=0,40 mm
(14); (7); (1/a=3,6 mm^-1) a=0,28 mm
(25); (12,5); (1/a=8,3 mm^-1) a=0,12 mm
(35); (17,5); (1/a=10 mm^-1), a=0,10 mm
(65); (32,5); (1/a=20 mm^-1), 0,05 mm
(85); (42,5); (1/a=25 mm^-1), a=0,04 mm

-Tracer la courbe représentant les variations de d en fonction de (1/a).
[En abscisse 1 cm correspond à 1 mm.
En ordonnée, 1 cm correspond 3 mm^-1.]
-Rappeler la relation théorique liant d à (1/a).
Ici on a d=\lD*(1/a)
-Déterminer graphiquement la longueur d'onde \l de la radiation émise par le laser. Comparer cette valeur avec celle donnée dans l'énoncé.
{Non traité}
-Mesurer la largeur de la tache centrale de la figure de diffraction de la fente de largeur inconnue. Déduire de la courbe précédente la largeur de cette fente.
[Pour la fente inconnue 2d vaut=42 mm. Donc d vaut 21 mm.
En observant la courbe on trouve que 1/a=12 mm^-1
a vaut donc 0,08 mm.]