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Plan de la leçon : Lumière cohérente Physique

Ce plan de leçon comprend les objectifs, les prérequis et les exclusions de la leçon apprenant aux élèves à déterminer si deux ou plusieurs ondes électromagnétiques vont interférer pour former une lumière cohérente ou incohérente.

Objectifs

Les élèves pourront

  • reconnaître que deux ou plusieurs ondes sont cohérentes si elles ont la même fréquence et un déphasage constant,
  • reconnaître que deux ou plusieurs ondes sont incohérentes si elles ont des fréquences différentes ou un déphasage non constant,
  • déterminer, en observant les formes d’onde, si un ensemble d’ondes est cohérent ou incohérent,
  • déterminer, en étudiant les fonctions qui décrivent des formes basiques d’ondes, si des ondes sont cohérentes ou incohérentes.

Prérequis

Les élèves doivent être déjà familiarisés avec

  • l’idée que la lumière peut être modélisée comme une onde,
  • comment déterminer la fréquence, la longueur d’onde, la phase et l’amplitude d’une onde à partir du graphique de l’onde,
  • déterminer si deux ondes ont approximativement la même fréquence, la même longueur d’onde, la même phase ou la même amplitude en observant leurs graphiques,
  • l’idée qu’une onde simple peut être décrite en utilisant les fonctions trigonométriques de la forme 𝑦=𝐴(𝑘𝑥)sin, 𝐴 est l’amplitude de l’onde et 𝑘 est une constante qui affecte la longueur d’onde.

Exclusions

Les élèves ne couvriront pas

  • les méthodes pour produire une lumière cohérente (laser),
  • l’émission de lumière par les atomes,
  • la distinction entre une émission spontanée et une émission stimulée,
  • la différence entre la cohérence spatiale et la cohérence temporelle,
  • modéliser des formes d’onde en fonctions du temps et de la position; à savoir 𝑦=𝐴(𝑘𝑥𝜔𝑡)sin,
  • le nombre d’ondes et la fréquence angulaire,
  • utiliser le nombre d’Euler, 𝑒, et l’unité imaginaire, 𝑖, pour décrire des formes d’ondes,
  • la nature corpusculaire de la lumière.

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