@ -17,13 +17,19 @@ Interférences et diffraction lumineuses *traduisent l'aspect ondulatoire de la
### Le phénomène d'interférences
### Le phénomène d'interférences
Le **phénomène d'interférence** est observé lorsque la *superposition de deux ou plusieurs ondes* de même nature (sonores, mécaniques, électro-magnétiques) donne lieu à une *intensité résultante qui n'est pas égale à la simple addition des intensités* prises individuellement.
Le **phénomène d'interférence** est observé lorsque la *superposition de deux ou plusieurs ondes*
de même nature (sonores, mécaniques, électro-magnétiques) donne lieu à une *intensité résultante
qui n'est pas égale à la simple addition des intensités* prises individuellement.
!!Note : pour l'onde électromagnétique, une interférence peut se traduire localement par le phénomène : lumière + lumière = obscurité.
!!Note : pour l'onde électromagnétique, une interférence peut se traduire localement par le phénomène :
lumière + lumière = obscurité.
**En pratique** sur un écran d'observation, les *intensités individuelles* des ondes incidentes *varient lentement* alors que les **différences de phase** entre les ondes qui interfèrent et qui sont à l'origine du phénomène d'interférence **varient rapidement**.
**En pratique** sur un écran d'observation, les *intensités individuelles* des ondes incidentes
*varient lentement* alors que les **différences de phase** entre les ondes qui interfèrent et qui
sont à l'origine du phénomène d'interférence **varient rapidement**.
On appelle **franges d'interférences** le *lieu des points M* caractérisés par une *intensité moyenne $\overline{\,I\,}`$ donnée* :
On appelle **franges d'interférences** le *lieu des points M* caractérisés par une
*intensité moyenne $\overline{\,I\,}`$ donnée* :
* Les **franges brillantes** correspondent à une *intensité maximale : $`I=I_{max}`$*
* Les **franges brillantes** correspondent à une *intensité maximale : $`I=I_{max}`$*
* Les **franges sombres** correspondent à une *intensité minimale : $`I=I_{min}`$*
* Les **franges sombres** correspondent à une *intensité minimale : $`I=I_{min}`$*
@ -32,19 +38,28 @@ On appelle **franges d'interférences** le *lieu des points M* caractérisés pa
Le **contraste** (ou visibilité) des franges quantifie notre *aptitude à discerner les franges*.
Le **contraste** (ou visibilité) des franges quantifie notre *aptitude à discerner les franges*.
Il se définit localement à partir de la distribution d'intensité résultante des ondes qui interfèrent. Si localement *$`I_{max}`$* est l'*intensité maximum* et *$`I_{min}`$* l'*intensité minimum*, le contraste (ou visibilité) des franges se définit par :
Il se définit localement à partir de la distribution d'intensité résultante des ondes
qui interfèrent. Si localement *$`I_{max}`$* est l'*intensité maximum* et *$`I_{min}`$*
l'*intensité minimum*, le contraste (ou visibilité) des franges se définit par :
* **Franges de visibilité maximum** $`\Longleftrightarrow`$ $`I_{min}=0`$ $`\Longleftrightarrow`$
*$`\mathcal{V} = 1`$*.
### Interférences entre deux ondes électromagnétiques monochromatiques planes
### Interférences entre deux ondes électromagnétiques monochromatiques planes
Soient **deux ondes planes** dans le vide, notées 1 et 2, de **même pulsation $`\omega`$** et d'**amplitudes $`A_1`$ et $`A_2`$**, de **polarisations rectilignes selon $`\overrightarrow{e_1}`$ et $`\overrightarrow{e_2}`$**, et qui *se superposent en un point M* de l'espace localisé, par rapport à un point pros comme origine de l'espace, par le vecteur $`\overrightarrow{r} = \overrightarrow{OM}`$
Soient **deux ondes planes** dans le vide, notées 1 et 2, de **même pulsation $`\omega`$** e
t d'**amplitudes $`A_1`$ et $`A_2`$**, de **polarisations rectilignes selon $`\overrightarrow{e_1}`$
et $`\overrightarrow{e_2}`$**, et qui *se superposent en un point M* de l'espace localisé,
par rapport à un point pros comme origine de l'espace, par le vecteur
! Les *maxima principaux de la fonction Interférences-réseau* ont une *même intensité qui croît comme $`N^2`$*, carré du nombre d'ondes qui interfèrent.
! Les *maxima principaux de la fonction Interférences-réseau* ont une *même intensité qui croît comme $`N^2`$*,
carré du nombre d'ondes qui interfèrent.
!
!
**Entre ces maxima principaux**, la fonction Interférence-réseau possède **plusieurs minima nuls** localisés aux valeurs de $`\phi`$ pour lesquelles le numérateur de la fonction s'annule, soient *aux valeurs*
**Entre ces maxima principaux**, la fonction Interférence-réseau possède **plusieurs minima nuls**
localisés aux valeurs de $`\phi`$ pour lesquelles le numérateur de la fonction s'annule, soient
*$` \quad\Longleftrightarrow\quad\mathbf{\phi=\dfrac{2 k\pi}{N}}\quad`$, avec $` \mathbf{k \in \mathbb{N}}`$*.
*$` \quad\Longleftrightarrow\quad\mathbf{\phi=\dfrac{2 k\pi}{N}}\quad`$, avec $` \mathbf{k \in \mathbb{N}}`$*.
Ainsi **entre deux maximas principaux** se trouvent *$`N-1`$ minima* de valeur nulle, séparés par *$`N-2`$ maxima secondaires*.
Ainsi **entre deux maximas principaux** se trouvent *$`N-1`$ minima* de valeur nulle,
séparés par *$`N-2`$ maxima secondaires*.
Le premier minimum nul jouxtant un maximum principal situé en $`\phi=2 k\pi`$ (maximum principal d'ordre k) est localisé en $\phi=2 k\pi+\dfrac{2\pi}{N}`$. Ce déphasage $`\dfrac{2\pi}{N}`$ entre un maximum principal et le premier munimum nul est un bon critère pour quantifier la largeur d'un maximim principal.
Le premier minimum nul jouxtant un maximum principal situé en $`\phi=2 k\pi`$ (maximum
principal d'ordre k) est localisé en $`\phi=2 k\pi+\dfrac{2\pi}{N}`$. Ce déphasage $`\dfrac{2\pi}{N}`$
entre un maximum principal et le premier munimum nul est un bon critère pour quantifier
la largeur d'un maximim principal.
! *IMPORTANT :*
! *IMPORTANT :*
!
!
! La *largeur d'un pic principal*, quantifiée par la valeur du déphasage séparant le maximum du pic du premier minimum nul, est *proportionnelle à $1/N$*, inverse du nombre des ondes qui interfèrent.
! La *largeur d'un pic principal*, quantifiée par la valeur du déphasage séparant le
maximum du pic du premier minimum nul, est *proportionnelle à $1/N$*, inverse du nombre
des ondes qui interfèrent.
!
!
#### Représentation de la fonction $`Interf_{res}`$
#### Représentation de la fonction $`Interf_{res}`$