Chapitre 6: L’optique physique I. a) Il y a interférence destructive lorsque la crête d’une onde se superpose au creux de l’autre. L’amplitude résultante.

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1 Chapitre 6: L’optique physique I

2 a) Il y a interférence destructive lorsque la crête d’une onde se superpose au creux de l’autre. L’amplitude résultante est nulle. b) Il y a interférence constructive lorsque les deux crêtes se superposent. L’amplitude résultante est doublée.

3 6.1 L’interférence en 2 D Il y a interférence destructive lorsque la différence de marche est égale a un nombre impair de λ/2. Il y a interférence constructive lorsque la différence de marche est égale a un nombre entier de λ. Différence de marche: Interférence: P.Falstad (Bac à ondes), C.K.Ng #1, W.Fendt, F.K.Hwang, U.Nantes,P.Falstad (Bac à ondes)C.K.Ng #1W.FendtF.K.HwangU.Nantes

4 6.2 La diffraction La diffraction se produit lorsqu’une onde passe par une ouverture ou rencontre un obstacle. Il y a diffraction lorsque qu’une onde contourne un obstacle pour atteindre une région autrement inacessible. Il y a diffraction lorsque la taille de l’ouverture ou de l’obstacle a est comparable (ou plus petite) à la longueur d’onde. Simulations de la diffraction: U.Nantes, U.Lemans, MSU, U.HawaiiU.NantesU.LemansMSUU.Hawaii

5 6.3 L’expérience de Young La première fente (ou trou) sert à obtenir (par diffraction) des ondes cohérentes de manière à ce que les sources S 1 et S 2 soient en phase. On observe que les ondes en provenance de S 1 et S 2 forment des franges d’interférence sur un écran. Cette expérience démontre la nature ondulatoire de la lumière. 1 fente: 2 fentes: 3 fentes: 4 fentes: 5 fentes:

6 6.3 L’expérience de Young m = 3 2 1 0 -1 -2 -3

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8 6.5 Les pellicules minces Simulations de pellicules minces: U.LemansU.Lemans L’interaction de la lumière avec une pellicule mince produit deux sources de lumière qui interfèrent l’une avec l’autre. Lorsque la lumière traverse une pellicule mince, il se produit une réflexion sur chacune des deux faces de la pellicule et ces deux réflexions (R 1 et R 2 ) peuvent interférer l’une avec l’autre. Dans l’exemple ci-contre, l’interférence est destructive car l’onde R 2 a parcourue une distance λ/2 de plus que R 1. C’est une pellicule anti-réflexion. Lorsqu’une onde lumineuse rencontre un milieu d’indice de réfraction plus élevé, l’onde réfléchie est inversée (déphasage 180o = π rad). Lorsqu’une onde lumineuse rencontre un milieu d’indice de réfraction moins élevé, l’onde réfléchie n’est pas déphasée. L’onde transmise n’est jamais déphasée.

9 6.5 (suite) constructive destructive constructive

10 Exemple E31 m 0 4580 1 1527 2 916 3 654 4 509 5 416 6 352

11 6.6 Interféromètre de Michelson Simulations: M.M.M.M. S: source de lumière cohérente P: miroir semi-argenté M1: miroir fixe M2: miroir mobile C: compensateur de P