Physique
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Influence de l'étendue de la source sur la localisation des franges
Exemple

Montrons sur un exemple comment à partir d'une source ponctuelle ou étendue il est possible d'obtenir des interférences non localisées ou localisées.

Prenons une lame d'air à faces parallèles, d'épaisseur négligeable, constituée par deux dioptres semi réfléchissants.

Utilisons le dispositif par réflexion en division du front d'onde.

Cas d'une source ponctuelle S

La source a une image donnée par la lame semi réfléchissante (1) et une image donnée par la lame (2). En un point de l'espace, il existe toujours deux rayons semblant provenir de et passant par . Les sources et obtenues à partir d'une même source sont cohérentes; les franges d'interférences par réflexion sont non localisées.

Cas d'une source étendue.

Deux points quelconques et de cette source ont respectivement à travers les lames semi réfléchissantes (1) et (2) des images et , et .

Les différences de marche: et n'ont aucune relation entre elles puisque et ' sont deux points de la source étendue choisis au hasard.

Au point il y a superposition des interférences dues aux points et . L'intensité résultante est la somme des intensités et dues aux couples de rayons issus de et . Elle est donc quelconque.

Lorsque nous considérons tous les points de la source étendue, l'état d'interférence au point n'est plus défini : il est impossible d'observer des interférences.

Utilisons le dispositif en division d'amplitude par réflexion.

Considérons un rayon issu d'un point source et donnant par réflexion sur les deux faces un couple de rayons réfléchis provenant du même rayon incident arrivant sur la lame avec une incidence . Ces deux rayons sont parallèles, on dit qu'ils se coupent à l'infini.

La différence de marche entre ces deux rayons dépend uniquement des caractéristiques du dispositif et non plus de la position du point . Il en est de même pour tous les rayons arrivant sur la lame avec la même incidence quel que soit le point source , donc pour tous les rayons issus d'une source étendue de géométrie tout à fait quelconque.

Dans ce cas, la différence de marche est la même pour chaque couple de rayons réfléchis, les intensités correspondantes à chaque couple de rayons sont les mêmes. La figure d'interférences à l'infini est alors plus lumineuse puisqu'elle est le résultat de la superposition de figures d'interférences identiques obtenues pour tous les points de la source.

La cohérence temporelle est obtenue en transformant chaque point source en un couple de sources cohérentes entre elles.

Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
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