3.S : Interférence (résumé)
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Termes clés
| ondes cohérentes | les ondes sont en phase ou ont une relation de phase définie |
| franges | motifs d'interférence clairs et sombres |
| incohérent | les ondes ont des relations de phase aléatoires |
| interféromètre | instrument qui utilise l'interférence des ondes pour effectuer des mesures |
| monochromatique | lumière composée d'une seule longueur d'onde |
| Bagues de Newton | motif d'interférence circulaire créé par l'interférence entre la lumière réfléchie par deux surfaces en raison d'un léger espace entre elles |
| commande | entier m utilisé dans les équations pour les interférences constructives et destructives pour une double fente |
| maximum principal | les franges d'interférence les plus lumineuses observées avec de multiples fentes |
| maximum secondaire | franges d'interférence lumineuses d'intensité inférieure aux maxima principaux |
| interférence entre couches minces | interférence entre la lumière réfléchie par les différentes surfaces d'un film mince |
Équations clés
| Ingérence constructive | \(\Delta l = m\lambda\), pour m = 0, ±1, ±2, ±3... |
| Interférences destructrices | \(\Delta l = (m + \frac{1}{2})\lambda\), pour m = 0, ±1, ±2, ±3... |
| Différence de longueur de trajet pour les ondes entre deux fentes et un point commun sur un écran | \(\Delta l = d \, sin \, \theta\) |
| Ingérence constructive | \(d \, sin \, \theta = m \lambda\), pour m = 0, ±1, ±2, ±3... |
| Interférences destructrices | \(d \, sin \, \theta = (m + \frac{1}{2})\lambda\), pour m = 0, ±1, ±2, ±3... |
| Distance entre le maximum central et la m- ième frange brillante | \(y_m = \frac{m\lambda D}{d}\) |
| Déplacement mesuré par un interféromètre de Michelson | \(\Delta d = m \frac{\lambda_0}{2}\) |
Résumé
3.1 : 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.
3.2 : Mathématiques de l'interférence
- Dans la diffraction à double fente, une interférence constructive se produit lorsque\(dsinθ=mλ\) (for\(m=0,±1,±2,±3…\)), 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 destructrices se produisent lorsque\(dsinθ=(m+\frac{1}{2})λ\)\(m=0,±1,±2,±3,…\)
3.3 : Interférence à fentes multiples
- L'interférence provenant de plusieurs fentes (\(N>2\)) produit des maxima principaux et secondaires.
- À mesure que le nombre de fentes augmente, l'intensité des maxima principaux augmente et la largeur diminue.
3.4 : 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\(180°\) phase (ou un\(λ/2\) décalage) 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.
3.5 : L'interféromètre de Michelson
- Lorsque le miroir situé dans un bras de l'interféromètre se déplace, une distance de\(λ/2\) chaque frange du diagramme d'interférence se déplace vers la position précédemment occupée par la frange adjacente.