Transmission de musique par rayon laser
OL 75
Mots clés | faraday | laser | musique | ondes lumineuses | transmission
Photos et schéma du dispositif
Principe de l'expérience
Le faisceau de lumière produit par un laser HeNe sert de support au transport de signaux sonores produit soit par un générateur de fréquence, soit par une radio. Le codage de la lumière se fait par effet Faraday. Cet effet consiste à modifier l’état de polarisation du faisceau laser. Un premier polaroïd permet la production d’un faisceau polarisé linéairement. En traversant l’intérieur de la bobine rempli de plexi la polarisation du faisceau tourne d’un angle proportionnel au champ magnétique produit par la bobine. Le signal sonore est alors codé sous forme d’une variation de polarisation du faisceau. Un deuxième polaroïd orienté à 45° par rapport au premier sert d’analyseur. En traversant le second polaroïd, cette variation d’angle de polarisation est transformée en une variation d’intensité lumineuse. Le faisceau arrive alors sur une cellule photoélectrique qui convertit cette variation d’intensité lumineuse en un courant électrique qui est amplifié et rendu audible grâce au haut-parleur. La lentille sert à focaliser le faisceau sur la partie centrale de la cellule. En coupant le faisceau laser avec la main, on supprime la transmission du son. Cette expérience sert à montrer le caractère électromagnétique des ondes lumineuses.
Manipulations
1ère partie : Utilisation du générateur de fréquence et de l’oscilloscope
On branche le générateur de fréquence sur l’amplificateur Leybold qui sert d’alimentation de la bobine à effet Faraday. On branche l’oscilloscope sur la sortie de l’amplificateur Phywe. On observe alors le signal reçu par la cellule photoélectrique. On peut faire varier la fréquence du générateur. On remplace ensuite l’oscilloscope par le haut-parleur. On perçoit alors le son correspondant à la fréquence du signal émis par le générateur de fréquence. On peut aussi faire varier la fréquence.
2ème partie : Utilisation de la radio et du haut-parleur
On remplace ensuite le générateur de fréquence par la radio. On entend alors la musique transmise par le faisceau laser. En coupant avec la main le faisceau on interrompt la transmission de la musique.
Liste du matériel
Partie production
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Partie réception
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Particularités techniques
Pas de particularités techniques
Complément de théorie
Voir effet faraday Wikipédia
TP Faraday.pdf (en annexe)