3 : Interférence
- Page ID
- 189904
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
L'indication la plus certaine d'une onde est l'interférence. Cette caractéristique d'onde est plus importante lorsque l'onde interagit avec un objet qui n'est pas grand par rapport à la longueur d'onde. Des interférences sont observées pour les vagues d'eau, les ondes sonores, les ondes lumineuses et, en fait, tous les types d'ondes.
- 3.1 : Prélude à l'interférence
- Si vous avez déjà observé les rouges, les bleus et les verts d'une bulle de savon éclairée par le soleil et que vous vous êtes demandé comment une eau savonneuse couleur paille pouvait les produire, vous êtes tombé sur l'un des nombreux phénomènes qui ne s'explique que par le caractère ondulé de la lumière. Il en va de même pour les couleurs d'une nappe d'huile ou de la lumière réfléchie par un DVD. Ces phénomènes et d'autres phénomènes intéressants ne peuvent pas être entièrement expliqués par l'optique géométrique. Dans ces cas, la lumière interagit avec les objets et présente des caractéristiques ondulatoires.
- 3.2 : Interférence à double fente de Young
- L'expérience à double fente de Young a prouvé de manière définitive le caractère ondulé de la lumière. Un motif d'interférence est obtenu par la superposition de la lumière provenant de deux fentes. Lorsque la lumière traverse des fentes étroites, celles-ci agissent comme des sources d'ondes cohérentes et la lumière se diffuse sous forme d'ondes semi-circulaires. L'interférence purement constructive se produit lorsque les vagues vont d'une crête à l'autre ou d'un creux à un creux. Des interférences purement destructives se produisent là où elles se situent du sommet au creux
- 3.3 : Mathématiques de l'interférence
- Dans la diffraction à double fente, une interférence constructive se produit lorsque d sin θ = mλ (pour m=0, ±1, ±2, ±3...), où d est la distance entre les fentes, θ est l'angle par rapport à la direction incidente et m est l'ordre de l'interférence. Des interférences destructives se produisent lorsque\(d \space sin \space \theta = (m + \frac{1}{2}) \lambda\), pour m = 0, ±1, ±2, ±3,...
- 3.4 : Interférence à fentes multiples
- L'analyse de l'interférence de la lumière traversant deux fentes présente le cadre théorique de l'interférence et nous donne un aperçu historique des expériences de Thomas Young. Une grande partie de l'application moderne de l'interférence de fente utilise non seulement deux fentes, mais de nombreuses fentes, approchant l'infini à des fins pratiques. Nous commençons l'analyse des interférences à fentes multiples en prenant les résultats de notre analyse de la double fente (N = 2) et en les étendant à des configurations comportant un nombre de fentes.
- 3.5 : Interférences dans les couches minces
- Lorsque la lumière est réfléchie par un milieu dont l'indice de réfraction est supérieur à celui du milieu dans lequel elle se déplace, un changement de phase de 180° (ou un décalage λ/2) se produit. Une interférence entre les couches minces se produit entre la lumière réfléchie par les surfaces supérieure et inférieure d'un film. Outre la différence de longueur du trajet, il peut y avoir un changement de phase.
- 3.6 : L'interféromètre de Michelson
- L'interféromètre de Michelson (inventé par le physicien américain Albert A. Michelson, 1852—1931) est un instrument de précision qui produit des franges d'interférence en divisant un faisceau lumineux en deux parties, puis en les recombinant après qu'ils aient parcouru des chemins optiques différents.