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Les techniciens en géologie participent à la planification des travaux et ils s' occupent de la collecte, de la mise en plan et de l'analyse de données concernant la ...... associées au travail de laboratoire et plus spécifiquement celles reliées à la préparation d'échantillons, à l'échantillonnage et à l'analyse granulométrique.




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EXERCICE I : DIFFRACTION PAR UNE POUDRE DE CACAO (5 points)
1. Vérification de la longueur d’onde d’une des diodes laser utilisées
1.1. Les principales propriétés du faisceau d’un laser sont :
sa directivité,
sa monochromaticité (longueur d’onde unique),
sa cohérence (ondes lumineuses de déphasage constant).
1.2. L’importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d’onde aux dimensions de l’ouverture ou de l’obstacle ; ainsi, si la longueur d’onde est fixée, le demi-angle  EMBED Equation.3  sera plus élevé si le diamètre du fil est faible. On retrouve cette idée dans la relation  EMBED Equation.3 .
1.3. À l’aide du schéma, on peut écrire :  EMBED Equation.3 
Dans le cadre de l’approximation des petits angles donné :  EMBED Equation.3 
Or  EMBED Equation.3  (question 1.2.) donc  EMBED Equation.3 .
On en déduit que  EMBED Equation.3  que l’on peut écrire  EMBED Equation.3 
1.4. Vu que EMBED Equation.3 , la courbe  EMBED Equation.3  est une droite passant par l’origine de coefficient directeur  EMBED Equation.3 .
On trace la droite modélisée (passant au plus près de tous les points expérimentaux), on détermine son coefficient directeur :  EMBED Equation.3 
(ATTENTION L doit être en mètre pour que la relation soit homogène)
Or  EMBED Equation.3  donc  EMBED Equation.3 
 EMBED Equation.3 








1.5. Conformément aux recommandations de la métrologie, nous faisons le choix de la notation U(x) pour l incertitude (Uncertainty) sur la mesure de x plutôt que la notation ”x.
 EMBED Equation.3 
Sur la figure, on lit D = 200,0 ±0,1  cm, on en déduit que U(D) = 0,1 cm
 EMBED Equation.3 
Ainsi :  EMBED Equation.3 
La valeur de 635 nm = 6,35×10–7 m donnée par le fabriquant est bien incluse dans l’intervalle de confiance. Les mesures sont validées.

2. Étude de la diffraction par la poudre de cacao
2.1. Le grain sphérique se comporte comme un obstacle circulaire et donne donc la même figure de diffraction qu’un trou de même dimension (tout comme une fente et un fil de mêmes dimensions donnent la même figure de diffraction).

2.2. D’après la courbe fournie,  EMBED Equation.3 

Or  EMBED Equation.3  donc  EMBED Equation.3 
 EMBED Equation.3 
D après le document 2, ces grains sont trop gros pour être utilisés comme chocolat de couverture dont le diamètre moyen vaut a = 10 ¼m.
Compétences exigibles  :
Connaître les principales propriétés du laser
Savoir que l’importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d’onde aux dimensions de l’ouverture ou de l’obstacle.
Connaître et exploiter la relation  EMBED Equation.3 
Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier ou utiliser le phénomène de diffraction dans le cas des ondes lumineuses.
Évaluer, à l’aide d’une formule fournie, l’incertitude d’une mesure obtenue lors d 
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