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Kit « Focométrie par étude du Speckle » (réf. 204 718)


  • Mesurez de manière précise et reproductible la distance focale de lentilles convergentes et divergentes,
  • Un kit astucieux et simple, basé sur l'utilisation de la Torche Laser et l'exploitation du phénomène de tavelures (speckle)
Matériel nécessaire
  • Une torche Laser (204 080)
  • Un écran blanc opaque
  • Une lunette à Speckle (204 708)
  • Un dépoli fin en monture
  • Un jeu de lentilles convergentes
  • Un jeu de lentilles divergentes

Principe :

Le speckle (ou tavelures), est lié à la diffusion d’une source cohérente sur un objet rugueux à l’échelle de la longueur d’onde ou à un objet spéculaire éclairé.

Ce phénomène est expliqué par le principe de Huygens-Fresnel puisqu’il résulte d’interférences aléatoires entre différents points sources générant des ondes de même fréquence mais de phase et d’amplitude différentes.

La taille des grains de speckle est fonction de la longueur d’onde du laser, de la taille du faisceau et de la distance entre cette surface et la surface sur laquelle se forme le motif de speckle.

Ainsi, la taille des grains de speckle évolue avec la section du faisceau laser dans le plan de l’écran dépoli :
  • La figure à plus gros grains de speckle est observée lors de l’exact positionnement du dépoli dans le plan focal d’une lentille convergente,
  • En deçà et au-delà du foyer, la taille des grains du speckle est réduite.

         


Mesure de la distance focale d'une lentille convergente
:


  • Procéder à une mesure grossière de la distance focale de la lentille d’étude à l’aide d’un plafonnier. Cette mesure permet simplement de définir les conditions de mesure d’une méthode de type Bessel,
  • Positionnement du dépoli au point de focalisation pour obtenir une image de speckle à gros grains,
  • Mesures des deux positions de la lentille d’étude permettant de retrouver une telle image,
  • Calcul de la distance focale de la lentille convergente à l’aide de la formule de Bessel,
  • Estimation de l’incertitude de mesure.


Mesure de la distance focale d'une lentille divergente :

  • Pré-réglage de la lunette à speckle avec la torche laser
  • Constitution d’une lunette de Galilée avec la lentille divergente d’étude et une lentille convergente de référence
  • Mesure de la section géométrique du faisceau collimaté en entrée et en sortie de la lunette de Galilée
  • Calcul de la distance focale de la lentille divergente
  • Estimation de l’incertitude de mesure




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