Chapitre 6: L

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Chapitre 6 Loptique physique I
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Interférence constructive
Interférence destructive
Il y a interférence destructive lorsque la crête
dune onde se superpose au creux de lautre.
Lamplitude résultante est nulle. Il y a
interférence constructive lorsque les deux crêtes
se superposent. Lamplitude résultante est
doublée.
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6.1 Linterférence en 2 D
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6.1 Linterférence en 2 D
Différence de marche
Il y a interférence destructive lorsque la
différence de marche est égale a un nombre impair
de ?/2. Il y a interférence constructive lorsque
la différence de marche est égale a un nombre
entier de ?.
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6.2 La diffraction
Simulations de la diffraction U.Nantes,
U.Lemans, MSU, U.Hawaii
La diffraction se produit lorsquune onde passe
par une ouverture ou rencontre un obstacle. Il y
a diffraction lorsque quune onde contourne un
obstacle pour atteindre une région autrement
inacessible. Il y a diffraction lorsque la taille
de louverture ou de lobstacle a est comparable
(ou plus petite) à la longueur donde.
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6.3 Lexpérience de Young

• La première fente (ou trou) sert à obtenir (par
  diffraction) des ondes cohérentes de manière à ce
  que les sources S1 et S2 soient en phase.
• On observe que les ondes en provenance de S1 et
  S2 forment des franges dinterférence sur un
  écran.
• Cette expérience démontre la nature ondulatoire
  de la lumière.

1 fente
2 fentes
3 fentes
4 fentes
5 fentes
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6.3 Lexpérience de Young
m 3 2 1 0 -1 -2 -3
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Exemple E5 Dans la figure dinterférence obtenue
avec deux fentes, la distance entre les
quatrièmes franges brillantes (m 4) de chaque
coté du maximum central est de 7 cm. Si les
fentes sont distantes de 0.2 mm et si lécran est
à 3 m des fentes, quelle est la longueur donde
de la lumière?
Puisque quil y a 7 cm de m -4 à m 4, y4
3.5 cm. Comme y4 ltlt L, il est possible de
remplacer le sinus par la tangente.
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6.5 Les pellicules minces
Simulations de pellicules minces U.Lemans
Linteraction de la lumière avec une pellicule
mince produit deux sources de lumière qui
interfèrent lune avec lautre. Lorsque la
lumière traverse une pellicule mince, il se
produit une réflexion sur chacune des deux faces
de la pellicule et ces deux réflexions (R1 et R2)
peuvent interférer lune avec lautre. Dans
lexemple ci-contre, linterférence est
destructive car londe R2 a parcourue une
distance ?/2 de plus que R1. Cest une pellicule
anti-réflexion.
Lorsquune onde lumineuse rencontre un milieu
dindice de réfraction plus élevé, londe
réfléchie est inversée (déphasage 180o p rad).
Lorsquune onde lumineuse rencontre un milieu
dindice de réfraction moins élevé, londe
réfléchie nest pas déphasée. Londe transmise
nest jamais déphasée.
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6.5 (suite)
constructive destructive
destructive constructive
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C6Q6 Selon la figure, laquelle des phrases
suivantes est correcte ?

1. Les rayons r1 et r2 subissent un déphasage de p
   lors de la réflexion.
2. Aucun des deux rayons ne subit de déphasage lors
   de la réflexion.
3. Seul le rayon r1 subit un déphasage de p lors de
   la réflexion.
4. Seul le rayon r2 subit un déphasage de p lors de
   la réflexion.

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Exemple E31
Soit une pellicule de MgF, (n 1,38) ayant une
épaisseur de 8,3 x 10-5 cm déposée sur du verre
(n 1,6). Si de la lumière blanche tombe
perpendiculairement à la surface, quelles sont
les longueurs d'onde qui sont absentes de la
lumière réfléchie ? (Indice Ne retenez que les
longueurs d'onde correspondant à la lumière
visible, entre 400 nm et 700 nm.)
m
0 4580
1 1527
2 916
3 654
4 509
5 416
6 352
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6.6 Interféromètre de Michelson
Simulations M.M.
S source de lumière cohérente P miroir
semi-argenté M1 miroir fixe M2 miroir mobile C
compensateur de P
Le faisceau de lumière en provenance de S se
divise en deux au point P. Si les deux parcours
PM1P et PM2P sont identiques alors il y aura
interférence constructive au point O. Si le
miroir M2 se déplace dune distance de ?/4 à
partir de cette position, alors il y aura
interférence destructive. Par contre, si M2 se
déplace de ?/2, alors il y aura interférence
constructive.
YouTube LIGO Gravitational Wave Observatory