Mécanique - LD Didactic
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1. essai ondes sta tionnaires devant une paroi de r flexion faisant partie du th me interf rence avec des ondes la surface de l eau La r flexion d ondes circulaires donne naissance de nouvelles ondes circulaires chaque rayon d onde radial est r fl chi sur la paroi de r flexion selon la loi de r flexion Le centre des ondes circulaires refl t es se trouve dans le point de r flexion de l excitateur R flexion d ondes la surface de l eau sur un obstacle rectili gne photos En haut ondes rectilignes En bas ondes circulaires Fig 1 P1 6 4 6 Mat riel 1 cuve ondes avec stroboscope moteur 401501 en compl ment Liquide vaisselle feuilles transparentes feutres pour transparents ruban adh sif r gle rapporteur Montage Le montage exp rimental est repr sent en Fig 2 monter la cuve ondes sur une surface stable se conformer au mode d emploi de la cuve ondes Utiliser le niveau bulles et v rifier que la plaque de verre soit horizontale brancher l excitateur d ondes rectilignes comme en Fig 3 et placer la paroi de r flexion au milieu de la cuve ondes de mani re former un angle de 45 avec l excitateur fixer une feuille transparente sur l cran g avec du ruban adh sif LEYBOLD Fiches d exp rience de physique R alisation a R flexion d ondes la surface de l eau rectilignes ventuellement sortir le disque stroboscopique d2. D 0606 Brn M canique Etude des ondes Propagation des ondes la surface de l eau Objectifs exp rimentaux LEYBOLD Fiches d exp riences de physique R flexion d ondes la surface de l eau sur un obstacle rectiligne E Etude de la r flexion d ondes la surface de l eau rectilignes sur un obstacle rectiligne HE Comparaison des directions des fronts d ondes incidents et r fl chis et confirmation de la loi de r flexion angle incident angle de d flexion E Etude de la r flexion d ondes la surface de l eau circulaires sur un obstacle rectiligne Principes de base Les ondes la surface de l eau sont r fl chies sur des obsta cles Conform ment au principe d Huygens les ondes r fl chies peuvent tre capt es en tant qu enveloppe des ondes l mentaires form es au niveau de l obstacle La r flexion sur un obstacle rectiligne correspond la r flexion sur un miroir plan en optique Pour l observation de la r flexion on produit tout d abord des ondes rectilignes dans la cuve ondes remplie d eau Une paroi de r flexion se trouve dans la cuve ondes les fronts d ondes et la paroi ne sont pas parall les Les rayons d ondes ob issent la loi de r flexion angle incident angle de d flexion Lorsque la paroi de r flexion est plac e parall lement aux fronts d ondes rectilignes des ondes stationnaires sont produites Elles sont tudi es plus pr cis ment dans l
3. dent angle de d flexion B b R flexion d ondes la surface de l eau circulaires Les ondes circulaires sont r fl chies par la paroi de r flexion Les ondes r fl chies sont circulaires nouveau Le centre des ondes circulaires refl t es se trouve dans le point de r flexion de l excitateur LEYBOLD DIDACTIC GMBH Leyboldstrasse 1 D 50354 H rth Phone 02233 604 0 Telefax 02233 604 222 e mail info leybold didactic de by Leybold Didactic GmbH Printed in the Federal Republic of Germany Technical alterations reserved
4. e la marche des rayons l aide de la vis molet e f de mani re ce que la plaque de verre au fond de la cuve ondes soit totalement clair e r gler la fr quence 20 Hz avec le bouton e et augmenter doucement l amplitude d excitation avec le bouton d jus qu apparition de fronts d ondes nets voir le mode d emploi de la cuve ondes changer la profondeur d immersion avec la vis de r glage h1 si n cessaire comparer les directions de propagation et les longueurs d onde des fronts d ondes incidents et r fl chis refaire l essai avec diff rentes fr quences d excitation entre 10 et 30 Hz pour la comparaison quantitative des longueurs d onde et des directions de propagation brancher le stroboscope avec l interrupteur a apr s un bref temps de d marrage r gler la synchronisation des fr quences de l excitateur et du stroboscope avec le bouton b jusqu obtention d une image d onde nette repr senter la paroi de r flexion les directions de propaga tion et l cart des fronts d ondes sur la feuille transparente repr senter laxe d incidence et mesurer les angles d inci dence et de d flexion mesurer les longueurs d ondes dans les deux r gions et les comparer faire varier la direction des ondes incidentes en tournant la paroi de r flexion mesurer les angles d incidence et de d flexion chaque fois refaire l essai avec diff rentes fr quences d excitatio
5. n entre 10 et 60 Hz proc der un r glage fin si n cessaire refaire l essai avec un paquet d ondes Eventuellement sortir le disque stroboscopique de la marche des rayons tourner le bouton d amplitude d enti rement gauche et actionner le bouton d excitation d onde unique c b R flexion d ondes circulaires brancher l excitateur unique comme en Fig 4 de telle ma ni re que la pointe de l excitateur se trouve environ 4 cm de la paroi de r flexion r gler l amplitude pour que les fronts d ondes soient nette ment visibles Changer la profondeur d immersion de l exci tateur avec la vis de r glage h2 si n cessaire comparer les directions de propagation et les longueurs d ondes des fronts d ondes incidents et r fl chis faire l essai avec diff rentes fr quences d excitation entre 10 et 30 Hz produire des ondes stationnaires avec le stroboscope R gler des fr quences d excitation entre 10 et 60 Hz refaire l essai avec un paquet d ondes LEYBOLD Fiches d exp rience de physique Fig 2 Montage exp rimental pour la r flexion d ondes la surface de l eau sur un obstacle rectiligne interrupteur du stroboscope bouton r glage fin de la fr quence du stroboscope bouton poussoir excitation d ondes uniques bouton r glage de l amplitude de l excitation d ondes bouton r glage de la fr quence de l excitation d ondes vi
6. s molet e rotation manuelle du disque stroboscopique cran d observation O y Fig 5 R flexion d ondes la surface de l eau rectilignes sur un obsta cle rectiligne repr sentation sur une feuille transparente n axe incident a angle incident ici 45 B angle de d flexion ici 45 P1 6 4 6 Fig 3 Branchement de l excitateur d ondes rectilignes et disposition de la paroi de r flexion h1 vis de r glage r glage de la profondeur d immersion Fig 4 Branchement de l excitateur unique et disposition de la paroi de r flexion h2 vis de r glage r glage de la profondeur d immersion Exemple de mesure a R flexion d ondes la surface de l eau rectilignes La premi re photographie de la Fig 1 montre la r flexion d on des la surface de l eau rectilignes sur un obstacle rectiligne b R flexion d ondes la surface de l eau circulaires La deuxi me photographie de la Fig 1 montre la r flexion d ondes la surface de l eau circulaires sur un obstacle rectili gne R sultats a R flexion d ondes la surface de l eau rectilignes Les ondes rectilignes sont r fl chies par la paroi de r flexion Les ondes r fl chies sont rectilignes nouveau La longueur d onde ne change pas L angle form par l onde incidente et l axe incident est gal l angle form par l onde r fl chie et l axe incident voir Fig 5 Angle inci
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