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Chapitre 3. Propriétés des ondes. 3.2. Les interférences3.2. Les interférences Ailes dun papillon ( A- lumière incidente perpendiculaire à la surface.

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1 Chapitre 3. Propriétés des ondes

2 3.2. Les interférences3.2. Les interférences Ailes dun papillon ( A- lumière incidente perpendiculaire à la surface de laile; B- lumière incidente inclinée par rapport à la surface de laile Flaque dhuile sur la route

3 Les couleurs des plumes de paon varient en fonction de langle dobservation (a et b). Ces couleurs disparaissent lorsquon observe les plumes à lenvers et par transparence (c). © Bernard ValeurBernard Valeur

4 3.2. bulle de savon Franges de Moiré

5 3.2. a) Superposition de deux ondes Un point se trouvant simultanément sur le passage de deux ondes qui se croisent se déplace sous l effet des deux perturbations La perturbation résultant en ce point correspond à la « somme » des deux perturbations

6 3.2. a)3.2. a) Il y a interférence en tout point dun milieu où deux ondes de même fréquence se superposent

7 3.2. b) Sources cohérentes Il existe un déphasage entre deux fonctions sinusoïdales lorsquelles sont décalées dans le temps Deux sources sont cohérentes si elles émettent des ondes sinusoïdales de même fréquence et si le retard de lune par rapport à lautre ne varie pas au cours du temps. Elles gardent alors un déphasage constant

8 3.2. c) Interférences constructives et destructives Il y a interférence constructive en un point lorsque deux ondes provenant de deux sources cohérentes arrivent en phase en ce point; lamplitude de vibration résultante est maximale Il y a interférence destructive en un point si les deux ondes arrivent en opposition de phase en ce point ; lamplitude de vibration résultante est minimale ou nulle (ASTROLab of Mont-Mégantic National Park)

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10 3.2. c)3.2. c) S 1 et S 2 sont deux sources cohérentes, de même période T Un point M du milieu de propagation reproduit la vibration de la source S 1 avec un retard τ 1 qui dépend de la distance d 1 et la vibration de S 2 avec le retard τ 2 dépendant de d 2

11 3.2 c)3.2 c) Les interférences sont : Constructives si Δ t= τ 2 – τ 1 =kT Destructives si Δ t= τ 2 – τ 1 =(2k+1)x(T/2)

12 3.2. c)3.2. c) Le déphasage : Δ ϕ =(2π Δ t)/T Interférences constructives Δ ϕ = 2kπ Interférences destructives Δ ϕ =(2k+1)π

13 Application : 12/p.73

14 3.2. c)3.2. c) On appelle différence de marche δ en un point M: δ = d 2 – d 1 = S 2 M – S 1 M =c ( τ 2 – τ 1 ) = c x Δ t Les interférences sont : Constructives si δ =k λ Destructives si δ =(2k+1)x( λ /2)

15 Le déphasage : Δ ϕ =(2π δ )/ λ Interférences constructives Δ ϕ = 2kπ Interférences destructives Δ ϕ =(2k+1)π

16 Application:

17 3.3. Interférences en lumière monochromatique Pour obtenir deux sources lumineuses cohérentes, il faut utiliser deux sources secondaires S 1 et S 2 à partir dune source unique S Ce principe est utilisé dans le dispositif des fentes de Young

18 3.3. Sur un écran on observe une succession de franges équidistantes alternativement sombres et brillantes La distance qui sépare deux franges consécutives des même nature est appelée interfrange

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20 3.4. Interférences en lumière blanche La lumière blanche émise par une source est formée dune infinité de radiations monochromatiques de couleurs différentes. Chaque radiation forme une figure dinterférence, mais des radiations de fréquences différentes ninterférent pas entre elles. La figure dinterférence observée est donc laddition des figures dinterférence de toutes les radiations.

21 3.4. Couleurs interférentielles Certains objets ont des couleurs qui varient suivant langle sous lequel on les regarde ( ailes de certains paillons, bulles de savon, taches dhuile sur un sol mouillé..) Ces couleurs appelées couleurs interférentielles, ont comme origine le phénomène dinterférence, étant donc très différentes de celles obtenues par labsorption des colorants.

22 Application : les lames de savon Devoir maison : 21/p.76 Sujet BAC : 28/p.79


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