Comment produire des interférences?

 

par lionel6 |

     
Comment produire des interférences?

Produire des interférences peut s'avérer très utile en science car elles permettent d'étudier nombre de phénomènes complexes comme les écoulement de gaz. On peut aussi les utiliser pour mesurer des vitesses de rotation. Nous allons voir comment produire des interférences avec des ondes lumineuses.

Étapes de réalisation

1.

Pour rappel, une interférence résulte de l'interaction entre deux ou plusieurs ondes tel que l'intensité résultante globale est différente de la somme des intensités individuelles des ondes.

pour plus d'information sur le phénomène d'interférence voir le sujet http://www.commentfaiton.com/fiche/Voir/13704/

2.

Les systèmes permettant de produire des interférences sont appelés des interféromètres.

3.

La difficulté principale pour produire des interférences est qu'il faut que les sources soient cohérentes (c'est à dire que la différence de phase entre les ondes soit constante).

Avec la lumière, une telle cohérence n'existe pas dans le cas de deux sources indépendantes, pour remédier à cela on se sert d'une seule source primaire et on la divise.

4.

Les interféromètres peuvent se diviser en deux groupes : les interféromètres à diviseurs du front d'onde, et les interféromètres à division d'amplitude.

5.

Avec les interféromètres à division du front d’onde, on utilise des parties du front d'onde primaire afin de produire des sources virtuelles d'ondes secondaires. Ces ondes secondaires interfèrent ensuite avec l'onde primaire.

6.

Comment produire des interférences?

Exemple d'interféromètre à division du front d'onde: miroir de Lloyd.

Une source d'onde sphérique émet des fronts d'onde. Un miroir réfléchit ses fronts d'ondes comme si une source virtuelle (cohérente avec la source réelle) avait émis une onde de même phase. Les fronts d'onde réfléchis interfèrent avec les portions de fronts d'onde non réfléchis de la source. On peut visualiser ces interférences en utilisant un écran.

7.

Cette expérience est cependant très délicate, par exemple si la cohérence originale est détruite l'interférence sera inobservable. La cohérence originale peut se détruire simplement si la longueur du chemin optique est supérieure à la longueur de cohérence (longueur sur laquelle une onde garde la même phase).

8.

Les interféromètres à division d’amplitude divisent l'onde primaire en deux parties. Ces deux parties suivent des chemins différents, après quoi ils peuvent interférer si on les recombine. Il faut bien sur que la longueur de cohérence soit supérieure à la différence entre les chemins parcourus sinon l'interférence sera inobservable.

9.

Comment produire des interférences?

Exemple d'interféromètre à division d'amplitude: l'interféromètre de Michelson

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