Les trous d’Young I) Le dispositif de trous d’Young

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1 Les trous d’Young I) Le dispositif de trous d’Young
1) Descriptif du système

2 Trous d’Young S S1 S2 Zone d’interférences

3 Trous d’Young  x z y M(x,y,0) S1 a O S D S2 Ecran

4 Les trous d’Young I) Le dispositif des trous d’Young
1) Descriptif du système 2) L’intensité vibratoire

5 Trous d’Young

6 Trous d’Young

7 Trous d’Young Au 1er ordre

8 Trous d’Young Au 1er ordre

9 Trous d’Young Finalement,

10 S1 Ecran a  D M S2

11 S1 H Ecran  a D M S2

12 Ecran S1 S2 a f’  M O

13 Ecran S1 S2 a f’ M O H 

14 Les trous d’Young I) Le dispositif des trous d’Young
1) Descriptif du système 2) L’intensité vibratoire 3) Analyse de la figure d’interférence

15 Définition de l’interfrange i :
L’interfrange i est la distance qui sépare sur l’écran deux franges claires (ou sombres) successives.

16 Définition de l’interfrange i :
(x + i) = (x) + 2 (x + i) = (x) + 0 p(x + i) = p(x) + 1

17 Sources synchrones I1 = I2 ; C = 1 – 2 –  4 2  M – 4 – 0
– 0/2 0/2 0 20  – 20 – 2i – i – i/2 i/2 i 2i x – 2 – 1 – 1/2 1/2 1 2 p B S

18 Les trous d’Young I) Le dispositif des trous d’Young
II) Les variations de contraste 1) Source étendue spatialement a) La source dédoublée

19 Trous d’Young  x z y M(x,y,0) N1 S1 b a O D N2 S2 Ecran

20 Variation du contraste : source dédoublée

21 Les trous d’Young I) Le dispositif des trous d’Young
II) Les variations de contraste 1) Source étendue spatialement a) La source dédoublée b) La source continue étendue

22 Trous d’Young  x z y M(x,y,0) N1 S1 b a O N0 D N2 S2 Ecran

23 Il y a brouillage des franges d’interférences obtenues avec une source étendue si :
|p| > |p| est la variation de l’ordre d’interférences en M entre le centre de la source et un de ses bords.

24 Les trous d’Young I) Le dispositif des trous d’Young
II) Les variations de contraste 1) Source étendue spatialement a) La source dédoublée b) La source continue étendue c) Notion de cohérence spatiale

25 Conclusion : Si b << Ls, la figure d’interférence est nette, excellent contraste avec une source monochromatique Si b = Ls, le cas critique. La figure est totalement brouillée, le contraste est nul Si b >> Ls, le contraste est très faible, proche de zéro, la figure d’interférence est brouillée.

26 Les trous d’Young I) Le dispositif des trous d’Young
II) Les variations de contraste 1) Source étendue spatialement 2) Source à spectre étendu a) Source à deux raies monochromatiques

27 Spectre d’une source parfaitement bichromatique
 Intensité I0 2 1 Sodium : 1 = 589,6 nm et 2 = 589,0 nm

28 Cohérence et incohérence des sources
Cohérentes S1(1) S2(1) Incohérentes S1(2) S2(2) Cohérentes

29 Source avec doublet

30 I() = 4I0[1 + cos(..).cos(2.m.)]

31 Courbe enveloppée  I 8I0 4I0 Courbe enveloppe

32 Source strictement monochromatique : I(M) = 2I0[1 + cos(2..)],  =
Source avec doublet : I(M) = 2I0[1 + cos(..).cos(2.m.)]

33 Brouillage Anticoïncidence C = 0
 I 8I0 4I0

34 Interféromètre de Michelson réglé en lame à faces parallèles
Anticoïncidence Coïncidence

35 Brouillage Anticoïncidence C = 0
 I Brouillage Anticoïncidence C = 0 Coïncidence C = 1 8I0 4I0 i i’

36 Source avec doublet : I(M) = 2I0[1 + cos(..).cos(2.m.)]
 103 franges

37 Les trous d’Young I) Le dispositif des trous d’Young
II) Les variations de contraste 1) Source étendue spatialement 2) Source à spectre étendu a) Source à deux raies monochromatiques b) Source à spectre continu

38 Profil spectral d’une source
m   Amplitude de l’onde émise

39 Modélisation rectangulaire
  Amplitude de l’onde émise 1 2

40   A 1 2 dI0 = A.d I0 = A. d

41 Il y a brouillage des franges d’interférences obtenues avec une source à spectre étendu en un point M si : |p| > |p| est la variation de l’ordre d’interférences en M entre la fréquence moyenne et une fréquence extrême.

42 Source quasi monochromatique : I(M) = 2I0[1 + sinc(..).cos(2..)]  << 

43 Sinus cardinal

44  I 4I0 2I0 Brouillage C = 0

45 4I0 2I0  I Brouillage C = 0 i 2i’