On réalise deux séries de mesures, réalisées dans les mêmes conditions, et résumées dans l'image suivante :
Les positions des différentes raies d'émission ont été reportées sur l'image.
Les valeurs des raies d'émission de l'ion bore sont : 411 nm, 419 nm, 447 nm, 478 nm, 494 nm, 607 nm et 628 nm.
La mesure de la valeur de la longueur d'onde du laser a été égarée.
Quelle est la caractéristique de la lumière émise par ce laser ?
Il n'y a qu'une seule raie d'émission sur le spectre du laser. Cela signifie que sa lumière est constituée d'une seule onde lumineuse.
La lumière émise par le laser est monochromatique.
Afin de retrouver la longueur d'onde du laser, on trace une courbe d'étalonnage avec les valeurs de l'ion bore.
Quelle est la représentation correcte du graphique \lambda=f(x) ?
On cherche à tracer la fonction \lambda=f(x). Cela signifie que l'axe des abscisses doit correspondre à la grandeur « x » et que l'axe des ordonnées doit correspondre à la grandeur « \lambda », autrement dit la longueur d'onde.
La figure correspondante est donc la suivante :
D'après le graphique proposé, quelle est la longueur d'onde correspondant à la lumière émise par le laser ?
Graphiquement, on part de 7,5 cm en abscisse, on monte jusqu'à la droite d'étalonnage, puis on lit la valeur correspondante en ordonnée, comme représenté sur l'image suivante :
Graphiquement, on obtient donc \lambda=540\ \text{nm}.
Quelle est la période temporelle T dans le vide de ce laser ?
Donnée :
Vitesse de la lumière dans le vide : c=3{,}00.10^8\ \text{m.s}^{-1}
On connaît la relation :
\lambda = c \times T\\T=\dfrac{\lambda}{c}
Il faut convertir la longueur d'onde en mètres :
\lambda = 540\ \text{nm} = 5{,}40.10^{-7}\ \text{m}
T=\dfrac{5{,}40.10^{-7}}{3{,}00.10^8}\\T=1{,}80.10^{-15}\ \text{s}
La lumière de ce laser a donc pour période temporelle dans le vide T=1{,}80.10^{-15}\ \text{s}.