Diffraction

Diffraction
Diffraction
Diffraction (suite)
„
Principe de Huygens:
Diffraction (suite)
„
Diffraction de Fresnel:
„
Diffraction de Fraunhofer:
« Chacun des points d’un front d’onde agit
comme une source de petites ondes secondaires.
À l’instant ultérieur, l’enveloppe extérieure des
petites ondes forme le nouveau front d’onde.” »
Fente unique (suite)
„
δ=λ:
a sin θ = λ
Premier minimum
Fente unique (suite)
„
Maximum principal au centre
„
Minima:
a sin θ = M λ
où M = 0, ±1, ±2,...
1
Fente unique (suite)
„
Fente unique (suite)
Largeur du pic principal:
λ
a
Fente étroite
Fente large
„
(ouverture angulaire)
Maxima secondaires (interférence
constructive):
1



M = ±1, ±2,...
δ = a sin θ ≈  M +  λ
2
Pic large
Pic étroit
Fentes multiples
„
Minima (interférence destructive):
δ = a sin θ = M λ
a sin θ = λ
Premier minimum:
sin θ =
„
Fentes multiples (suite)
Mélange interférence-diffraction:
Graphique: Patron d’interférence
modulé par un patron
de diffraction
Diffraction par une ouverture circulaire
Diffraction par une ouverture circulaire
„
Lentille produit des figures de diffraction qui
limitent la précision des images
Disque d’Airy
Tache lumineuse plus ou moins étendue entourée
d’anneaux concentriques d’intensité décroissante
Position du premier minimum:
sin θ = 1, 22
a = diamètre de l’ouverture
λ
a
2
Diffraction par une ouverture circulaire
„
Deux objets (ex: étoiles):
Diffraction par une ouverture circulaire
„
Critère de Rayleigh:
Deux longueurs d’onde peuvent être résolues
si le maximum principal d’une longueur d’onde
correspond au premier minimum de l’autre
sin θ ≅ θ ≥ 1, 22
Image de deux objets rapprochés peuvent se
superposer et se confondre en une seule image
λ
a
sin θ ≅ θ ≥ 1, 22
λ
a
Résolution d’un système optique
2µm
Microscope optique
0.5 µm
Réseaux
Microscope électronique
3
Les réseaux
„
„
„
Composés de milliers de fentes très fines,
ou sillons dans une plaque de verre
Utilisés en spectroscopie pour analyser les
λ émises par diverses sources
Pas du réseau: distance entre deux fentes
(sillons) adjacents
Les réseaux (suite)
„
N très grand
plusieurs maxima
secondaires très petits
Pratiquement pas de lumière entre les pics principaux:
Maxima: d sin θ = mλ où m = 0, ±1, ±2,...
Les réseaux (suite)
„
Les réseaux servent à l ’analyse des
longueurs d’onde
Étalement
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