Interférences par une lame d'air
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L'interférence par une lame d'air est un phénomèe d'interférence obtenu avec un interféromètre de Michelson. Il s'agit d'une simplification du phénomène d'interférence par une couche mince d'indice de réfraction différent de 1.

Si on laisse les deux miroirs perpendiculaires aux axes de l'appareil mais que l'on en écarte un d'une distance d, on provoque un phénomène similaire appelé " interférence par une lame d'air " : tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) se passe comme si l'on avait un miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une couche...) semi-transparent devant un miroir, espacés de d.

Les rayons sont réfléchis de manière symétrique.

Conditions d'interférence (En mécanique ondulatoire, on parle d'interférences lorsque deux ondes de même type se rencontrent et interagissent l'une avec l'autre. Ce phénomène...) constructive

Si l'on appelle :

  • θ le complémentaire de l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) d'incidence (c'est-à-dire l'angle entre le rayon et la surface)
  • L le chemin parcouru par le rayon entre les deux miroirs ;
  • l le chemin parcouru par le rayon réfléchi par le premier miroir entre la réflexion et le plan du front d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) du rayon émergeant de l'entre-miroirs ;
  • p la distance séparant le point (Graphie) d'entrée et le point de sortie du rayon parcourant l'inter-miroirs ;

alors on a deux triangles rectangles, qui permettent de déterminer par les relations trigonométriques que :

d = \frac{L}{2} \cdot \sin \theta
\tan(\theta) = \frac{2d}{p}
l = p \cdot \cos \theta

soit

L = \frac{2d}{\sin \theta}
p = \frac{2d}{\tan \theta}
l = \frac{2d \cdot \cos^2 \theta}{\sin \theta}

La différence de chemin optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) δ entre ces deux rayons est donc

\delta = L - l = \frac{2d}{\sin \theta} \cdot ( 1 - \cos^2 \theta ) = 2d \cdot \sin \theta

Les rayons étant parallèles, ils se rencontrent " à l'infini " (c'est-à-dire après quelques mètres à l'échelle optique). Les interférences seront constructives si le déphasage entre les ondes est un multiple de 2π radians, c'est-à-dire si la différence de marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui alternatif sur les jambes,...) est un multiple de la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet complètement...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de...) λ. On verra donc un maximum d'intensité dans les directions θ vérifiant :

2d \cdot \sin \theta = n \cdot \lambda

n est un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) entier appelé " ordre d'interférence ".

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