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Fiche résumé — Diffraction

Chapitre 2 | Terminale Bac Pro (Grpt 4) | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

a L D

Le phénomène

La diffraction se produit quand une onde traverse une ouverture (ou contourne un obstacle) de dimensions du même ordre de grandeur que sa longueur d'onde \(\lambda\). Elle prouve le caractère ondulatoire de la lumière.

Figure par une fente

  • Tache centrale très lumineuse et large
  • Taches secondaires latérales, plus faibles
  • Zones sombres (minima d'intensité)

Formule — tache centrale

\[ L = \dfrac{2\lambda D}{a} \]
  • \(L\) : largeur tache centrale (m)
  • \(\lambda\) : longueur d'onde (m)
  • \(D\) : distance fente-écran (m)
  • \(a\) : largeur de la fente (m)

Sens de variation

  • \(a\) plus petit → \(L\) plus grand (forte diffraction)
  • \(\lambda\) plus grand → \(L\) plus grand (rouge se diffracte plus que violet)
  • \(D\) plus grand → \(L\) plus grand

Méthode — mesurer une fente

  1. Éclairer la fente avec un laser de \(\lambda\) connue.
  2. Placer un écran à distance \(D\) connue.
  3. Mesurer la largeur \(L\) de la tache centrale.
  4. Calculer \(a = 2\lambda D / L\).

Applications

  • Contrôle qualité par laser (fentes micrométriques)
  • Lecteur CD/DVD (réseau de pistes)
  • Spectromètre à réseau (analyse chimique)
  • Lithographie laser (limite de résolution)
Piège : la diffraction ne crée pas de lumière supplémentaire, elle redistribue l'énergie dans plusieurs directions. Pense aussi à convertir toutes les longueurs en mètres avant d'appliquer la formule.
Astuce : retiens « plus c'est étroit, plus ça s'étale » : une fente fine ou une grande longueur d'onde élargit la tache centrale.

Résumé express — Exploiter \(L = 2\lambda D / a\)

  1. Identifier l'inconnue (\(L\), \(a\), \(\lambda\) ou \(D\)).
  2. Convertir toutes les grandeurs en unités SI (m).
  3. Isoler l'inconnue à partir de \(L = 2\lambda D / a\).
  4. Calculer et vérifier l'ordre de grandeur du résultat.