Optique3

Travaux Pratiques de Physique
Optique 3 : Interférences et diffraction
Service de Physique Biomédicale
Université de Mons
Plan

Rappel Théorique
Optique ondulatoire
 Interférences
 Diffraction


Manipulation
Lame de microscope
 Courbe de diffraction
 Interférences ET diffraction

Rappels Théoriques
Limites de l’optique géométrique :
Comment expliquer les phénomènes d’interférences et de diffraction de la lumière,
typiques des ondes ?
La lumière = onde électromagnétique.
Une onde est une perturbation périodique se propageant dans l’espace, caractérisée
par sa période et sa longueur d’onde.
Exemples : une vague, le son
Rappels Théoriques
Interférences
Interférence = superposition de deux ou plusieurs mouvements
oscillatoires en un point.
Même fréquence.
Interférence destructive
Interférence constructive
Rappels Théoriques
Distribution en intensité sur un écran placé à une distance d
des sources S1 et S2
S1
r1-r2
1.2
a S2
d
Intensité
1.0
0.8
0.6
d
0.4
0.2
ax/D
0.0
d
-5
écran
O
P
x
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
 ax 
I  I 0 cos ² 


d


5
Rappels Théoriques
Diffraction = déformation de l’onde par un obstacle de
dimension comparable à .
Intensité
1.0
0.8
 sin  u  
I  I0 

 u 
2
0.6
0.4
0.2
 b sin  
u

0.0
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
b sin()/
Rappels Théoriques
b
b
Diffraction par deux fentes parallèles
   b sin    
 sin 



  cos 2   a sin   

I  I0


   b sin    



 
 

 
 
2

a
a sin(
1.0
interférences
diffraction
a sin(
Intensité
0.8
0.6
a sin(
0.4
0.2
a sin(
0.0
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
b sin()/
Manipulation
• Observation d’interférences par une lame de microscope
• Relever la courbe de diffraction par une ouverture rectangulaire
• Observer le couplage interférences et diffraction
• Observer la diffraction par un réseau