Notion d'onde progressive et interférence mécanique

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Les interférences lumineuses

 

Expérience de la fente de YOUNG

 
 

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S est une source monochromatique (une seule longueur d'onde) F1 et F2 sont deux fentes sur une plaque opaque qui se comporte à cause de la diffraction de la lumière comme deux sources secondaires.
Lorsque S émet, les fentes F1 et F2 étant ouvertes, on observe sur les parties A et B de l'écran un éclairement uniforme. Sur la partie C on observe des bandes alternativement brillantes et obscures: ce sont des franges d'interférence. Ce phénomène se rapproche de celui des interférences mécaniques pour lesquels on avait un mouvement plus intense (ligne de vibration maximale) et l'immobilité (ligne au repos) ont ici une lumière intense (franges brillantes) et l'obscurité (frange sombre).

 

 


La différence de marche et notion d'interfrange

La différence de marche

 
 

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On appelle différence de marche la somme d2-d1=ax/D
d22 = F2H22+H2M2 = D2+(x+a/2)
d12 = F1H12+H1M2 = D2+(x-a/2)2
d22-d12 = [D2+(x+a/2)2]+[D2+(x+a/2)2] = (x+a/2)2-(x-a/2)2 = 2xa.
En posant d1+d2=2D on a:
d22-d12 = (d2-d1)(d2+d1) = (d2-d1)2D = 2ax

 
 

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Interfrange

 

On appelle interfrange, la distance séparant les milieux de deux franges consécutives et de même nature.

 
 

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Pour une frange brillante p, est un entier.
Pour une frange sombre p est un demi-entier.
L'ordre d'interférence renseigne sur le numéro de la frange comptée à partir de la frange centrale brillante pour laquelle p=0
La lumière du soleil est blanche quant elle traverse un prisme elle se révèle être composée de plusieurs couleurs. Cette série de couleur est appelée spectre visible de la lumière blanche. L'interférence lumineuse en lumière blanche donne des franges multicolores. Toutefois la frange centrale brillante commune aux 7 radiations est unique et blanche, de part et d'autre on a un spectre cannelé.