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Sujets 2020 / Physique-Chimie
Sujet 52:
Diffraction dans un télescope
Matière: Physique-Chimie
Thème: Physique
Type: Obligatoire Session: 2020
Source:
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Diffraction Dans Un Telescope Ece 2019
Tout n'est pas visible au télescope
Au lieu de voir des étoiles ponctuelles à travers un télescope, on voit des taches. La diffraction brouille les images astronomiques. Pour un diamètre donné d'un télescope, tous les détails ne seront pas visibles. Si les plus gros pourront être vus, les plus fins, seront flous, et donc non visibles à l'oeil ou à l'appareil photo. Plus le diamètre sera grand, plus fins seront les détails visibles. On voit ici le deuxième intérêt d'avoir un grand télescope, en plus de la quantité de lumière collectée. Résolution d'une étoile double
Plus le diamètre du télescope augmente, plus la tache d'Airy diminue. Diffraction dans un télescope - Sujet inconnu - ECE 2016 Physique-Chimie | ECEBac.fr. Au dessus d'un certain diamètre, l'étoile apparaît double! Crédit:
ASM/B. Mollier
Résoudre une étoile double
On cherche à observer une étoile double. Une étoile double est en fait un couple de deux étoiles. Elles peuvent être liées gravitationnellement. Elles tournent alors l'une autour de l'autre, et sont donc proches physiquement. C'est une étoile binaire.
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Sciences Définition Classé sous: Physique, diffraction, optique géométrique La diffraction se manifeste par une modification de la trajectoire des rayons associés à une onde lorsque ceux-ci rencontrent un obstacle. Elle se distingue de la réfraction. Diffraction dans un telescope ece definition. La diffraction de la lumière La diffraction de la lumière, par exemple, est le phénomène par lequel les rayons lumineux issus d'une source ponctuelle sont déviés de leur trajectoire rectiligne lorsqu'ils rasent les bords d'un obstacle opaque. Ce phénomène d'optique affectant l'observation d'une image à travers un instrument est dû au caractère ondulatoire de la lumière. C'est via la diffraction de la lumière que le phénomène a été découvert, ou plus vraisemblablement étudié scientifiquement pour la première fois, par Fransceco Grimaldi au XVII e siècle. Une vidéo présentant le phénomène de diffraction et ses nombreux avatars. © Canal U En réalité, la diffraction peut se manifester avec tous les types d'onde, que ce soit des ondes à la surface de l'eau, des ondes sismiques ou encore celles que l'on associe aux particules de matière en physique quantique sans oublier les ondes gravitationnelles dans la trame de l' espace-temps.
Diffraction Dans Un Telescope Ece Definition
Or, plus l'ouverture du télescope est petite, plus la quantité
de lumière qui entre est réduite, et moins l'image sera lumineuse. Ainsi,
le diamètre d'ouverture d'un télescope est bien plus important pour ses
performances futures que son grossissement. En fait, comme nous allons le
voir, ce grossissement n'est en réalité jamais atteint, et ne signifie
donc pas grand chose... Pour des objets très petits, bien avant d'arriver aux limites
de vision du télescope prédites par l'optique géométrique, on est limité
par la diffraction. On rappelle que, lorsqu'un obstacle (petit trou, fente, fil,
etc. ) est interposé sur le trajet de la lumière, on obtient une figure
qui ne suit pas le modèle de rayon lumineux de l'optique géométrique, et
que l'on appelle figure de diffraction. Cette dernière est d'autant plus
grande que l'obstacle est petit. Diffraction dans un telescope ece film. Les télescopes n'échappent pas aux problèmes de diffraction,
et donnent des étoiles une image qui est une tache de diffraction, de
taille inversement proportionnelle au diamètre du miroir (plus le diamètre
du miroir est grand, moins la diffraction est importante).
La plupart des exercices font intervenir une onde particulière: l'onde laser, émise par un laser. Le laser a trois propriétés à connaître ABSOLUMENT car cela peut t'être demandé (par exemple question du bac 2017 Amérique du Nord: « rappeler les trois principales propriétés du faisceau d'un laser »):
– la lumière est monochromatique (constituée d'une seule longueur d'onde);
– la lumière est directive: le faisceau lumineux se propage dans une seule direction;
– la lumière est cohérente: les ondes émises sont en phase. Ces trois propriétés sont à apprendre PAR CŒUR!!! Diffraction dans un telescope ece 2019. Mais il n'y a pas que ça à connaître! On va effectuer la diffraction d'un laser par une fente verticale de largeur « a » et regarder ce que l'on obtient sur un écran. Le schéma est le suivant:
Comme tu le vois la figure obtenue n'est pas une fente verticale mais un ensemble de tâches, de plus en plus petites au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la tâche centrale. Tu remarqueras que la fente est verticale mais les tâches sont horizontales.
On définit un critère quantitatif pour calculer la résolution d'un télescope. Il s'agit du critère de Rayleigh. L'oeil parvient à distinguer une binaire à partir du moment où le centre de la première tache est au niveau du bord de la seconde. Critère de Rayleigh
On distingue les deux étoiles lorsque le premier anneau sombre (surligné en rouge) se superpose au centre de la seconde tache d'Airy (croix verte). Mise en évidence des limites de l'optique géométrique. On distingue donc une binaire à partir du moment où l'écartement entre les deux étoiles est supérieur au rayon de la tache de diffraction. La résolution du télescope est donnée par la valeur limite. Il est impossible de distinguer des détails plus petits que cet angle.