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Lequel des énoncés suivants décrit le mieux la relation entre la longueur d’onde des ondes diffractées et la largeur de la fente qu’elles traversent ? (A) Les ondes sont le plus fortement diffractées lorsque leur longueur d’onde est égale à la moitié de la largeur de la fente qu’elles traversent. (B) Les ondes sont le plus fortement diffractées lorsque leur longueur d’onde est égale à la largeur de la fente qu’elles traversent. (C) Les ondes sont le plus fortement diffractées lorsque leur longueur d’onde est égale au double de la largeur de la fente qu’elles traversent. (D) Les ondes sont le plus fortement diffractées lorsque leur longueur d’onde est égale à la racine carrée de la largeur de la fente qu’elles traversent.
En dégageant de l’espace en haut de notre écran, nous envisageons un scénario où nous avons des fronts d’ondes, disons qu’ils se déplacent vers la droite, qui rencontrent une barrière avec une fente, ce qui conduit alors à ce qu’on appelle la diffraction de ces ondes. La diffraction des ondes signifie que les ondes se courbent lorsqu’elles atteignent un coin, comme les deux coins de cette fente. Si les ondes passant par cette fente se diffractaient un peu, alors les ondes résultantes pourraient ressembler à ceci, si elles se diffractaient ou se courbaient beaucoup, elles pourraient ressembler à cela. La quantité d’une onde diffractée lorsqu’elle passe à travers une ouverture de ce type dépend de la largeur de l’ouverture par rapport à la longueur d’onde de l’onde.
Nous voyons en fait que nos quatre réponses diffèrent seulement sur ce point Chacune suggère une relation différente entre la largeur de la fente et la longueur d’onde de l’onde. Il est possible de tester chacune de ces quatre affirmations expérimentalement. Nous pouvons faire varier la largeur de la fente pour que la longueur d’onde des ondes soit la moitié de la largeur de cette fente, égale à cette largeur, le double cette largeur et égale à la racine carrée de la largeur de cette fente. Ce que nous finissons par découvrir, c’est que lorsque la longueur d’onde des ondes entrantes est égale à la largeur de la fente par laquelle les ondes passent, alors dans ce cas, la diffraction des ondes ou la courbure est la plus grande. Cela correspond à la réponse (B). Les ondes sont le plus fortement diffractées lorsque leur longueur d’onde est égale à la largeur de la fente qu’elles traversent.
