TD9 INTERFÉROMÈTRES, LA QUÊTE DE LA PRÉCISION. En quête de précision  Les interféromètres font partis des outils de mesure les plus précis que la science.

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1 TD9 INTERFÉROMÈTRES, LA QUÊTE DE LA PRÉCISION

2 En quête de précision  Les interféromètres font partis des outils de mesure les plus précis que la science peut fournir (particulièrement vrai pour des mesures de distance).  Précision théorique de l’ordre de la longueur d’onde ( dans le visible env. 0.5 µm).  Le Michelson a été inventé pour une mesure très précise !

3 Expérience de Michelson-Morley  Concept d’éther. L’idée que la lumière ne se déplace pas de le vide mais dans un milieu.  A l’époque la notion de « photon » n’est pas connue. On compare donc la lumière au son -> il lui faut donc un milieu matériel pour se propager

4 Expérience de Michelson-Morley  Idée :  Si l’éther existe, alors la terre lorsqu’elle tourne autour du soleil doit avoir une vitesse v par rapport à l’éther.  La lumière se propage donc à la vitesse c+v dans un sens et c-v dans l’autre !  On règle un Michelson à la teinte plate v

5 Expérience de Michelson-Morley  Au total :  Le temps de trajet n’est pas le même dans les deux branches !  Soit en différence de marche v D

6 Expérience de Michelson-Morley  A.A. Michelson a donc construit un Michelson de 10 mètres, l’a réglé à la teinte plate et attendu 6 mois que la terre tourne dans le sens inverse.  On s’attend alors à partir des calculs précédents au défilement d’un anneau d’interférence !  Le résultat négatif lui vaut un prix Nobel -> l’éther n’existe pas !  A noter qu’il était persuadé du contraire et a dû refaire deux fois l’expérience pour se convaincre !

7 Maintenant en pratique …  Quand on a besoin d’un interféromètre on utilise plutôt un Fabry-Pérot ( réglages plus faciles, plus petit et plus efficace, mieux quoi…)

8 Les interféromètres sont toujours utilisés en recherche !  Expérience VIRGO et LIGO -> Michelson +++  Détection d’onde gravitationnelle, (en fait ça ressemble beaucoup au champ électrique/magnétique !)

9 Les interféromètres sont toujours utilisés en recherche !  Longueur effective -> 100 km !

10 Et ça marche !  Le 14 septembre 2015 à 11 h 51, détection d’une fusion de trous noirs  Distance 1.3 milliard d'années, masses d'environ 29 et 36 fois celle du Soleil.  Equivalent de 3 fois l’énergie totale de soleil converti en ondes gravitationnelles.

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