Interférences lumineuses:
1>
Si deux ondes mécaniques, comme des vagues, se rencontrent, elle interférent. C'est le cas en optique
si deux faisceaux lumineux se rencontrent et ce sous certaines conditions que nous verrons plus tard.
Prenons le cas typique de deux ondes mécaniques identiques qui se propagent sur l'eau: leur
amplitude respective s'ajoute à tout moment lors de l'interférence des deux ondes.
Ainsi vous avez vu en mécanique :
- sommet + sommet = sommet = mouvement = onde dites en phase
- creux + creux = creux = mouvement = ondes en phase
- creux + sommet = "rien" = pas de mouvement = onde en opposition de phase
De même, en interférences acoustiques, on peut avoir:
- son + son = son mais aussi son + son = silence.
Finalement, en optique on peut de la même façon observer:
- lumière + lumière = lumière bien sûr mais aussi = obscurité.
2>
Les zones d'obscurité ne s'observent que sous certaines conditions très précises pour les deux sources
lumineuses.
Pour observer aisément ces interférences, et si on part d'une source lumineuse monochromatique
comme le laser, on peut réaliser:
- une division du front d'onde: ce sont les dispositifs de Young, trous et fentes vus en T.P. G4
- une division du front d'amplitude: c'est par exemple le dispositif des miroirs de Fresnel.
S1 et S2 sont des sources virtuelles, OM1 et OM2 sont deux miroirs et
Dans ces deux cas S1 et S2 sont des sources secondaires; elles sont dites cohérentes car elles émettent
deux ondes de même
interférences.
Analogies mécanique-optique:Conditions d'observation:θ est très petit de quelques '.λ et en phase. Cette condition de cohérence est indispensable pour observer desCours de Terminale S.T.L. Physique Optique
G. VINCENT Page 3 sur 3 diffraction
3>
Des interférences observables en tous points de l'espace où parviennent les deux ondes sont dites
localisées
Elles sont dites
localisation.
4>
Le dispositif est celui utilisé dans le T.P. G4. Considérons le cas du laser donc source
monochromatique.
Dans la partie commune aux deux faisceaux issus des deux sources cohérentes que constituent les
trous de Young, on observe la tache d'Airy, entourée de cercles de luminosités décroissantes - c'est la
diffraction -, et striées de raies ou franges noires résultat des interférences: c'est l'illustration lumière +
lumière = obscurité.Les franges présentent une allure hyperbolique.
5>
Le dispositif est celui utilisé dans le T.P. G4. Avec le laser, de même qu'en 4>, on retrouve une frange
centrale plus brillante que les franges lumineuses qui se trouvent de chaque côté de celle-ci: c'est la
diffraction.
Les franges sont striées de franges sombres équidistantes.
On nomme
consécutives.IV> Sources non - monochromatique:
1>
Ce sont les sources autre que le laser. Dans ce cas, la source S qui éclaire S1 et S2 ne peut être la
source lumineuse, S1 et S2 n'étant pas alors cohérentes donc pas d'interférence.
Dans les trois dispositifs précédents, S est alors un obstacle de petite dimension éclairé par la source
lumineuse: S est appelée alors
2>
Chaque
oint résulte de la synthèse additive de chaque frange créée par chaque
.
On observe une frange centrale brillante blanche. Elle est bordée de frange sombres bien nettes.
Ensuite, en s'éloignant du centre, on ne trouve plus de part et d'autre de frange sombre car les franges
sombres de certaines
cannelé et de blanc d'ordre supérieur car, même s'il manque certaines
créer l'illusion du blanc.
I- http://www.discip.ac-caen.fr/phch/lycee/terminale/interference/interference.htm
II- http://www.scientillula.net/tstc/physique/diffraction_lumiere/interferences.html
Dispositif:source primaire.Observations:λ de la source polychromatique donne sa figure d'interférence. La frange observable en unλ.cas de la lumière blanche:λ correspondent toujours aux franges brillantes d'autres λ: on parle de spectreλ, on en a suffisamment pourDéfinitions:non: c'est le cas des dispositifs vus en 2>.localisées dans le cas contraire c.à.d. si on ne peut les observer que sur une surface deInterférences avec les trous de Young:Interférences avec les fentes de Young:interfrange notée i la distance entre deux franges sombres ou brillante, axe à axe,
