Optique géométrique

Diffraction
Diffraction
Diffraction (suite)

Principe de Huygens:
« 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.” »
Diffraction (suite)

Diffraction de Fresnel:

Diffraction de Fraunhofer:
Fente unique (suite)

d=l:
a sin = l
Premier minimum
Fente unique (suite)

Maximum principal au centre

Minima:
a sin  = M l
où M = 0, 1, 2,...
Fente unique (suite)

Largeur du pic principal:
a sin = l
Premier minimum:
sin  =
Fente étroite
Fente large
l
a
(ouverture angulaire)
Pic large
Pic étroit
Fente unique (suite)

Minima (interférence destructive):
d = a sin  = M l

Maxima secondaires (interférence
constructive):
1

d = a sin    M   l
2

M = 1, 2,...
Fentes multiples

Mélange interférence-diffraction:
Fentes multiples (suite)
Graphique: Patron d’interférence
modulé par un patron
de diffraction
Diffraction par une ouverture circulaire
Disque d’Airy
Tache lumineuse plus ou moins étendue entourée
d’anneaux concentriques d’intensité décroissante
Position du premier minimum:
sin  = 1, 22
a = diamètre de l’ouverture
l
a
Diffraction par une ouverture circulaire

Lentille produit des figures de diffraction qui
limitent la précision des images
Diffraction par une ouverture circulaire

Deux objets (ex: étoiles):
Image de deux objets rapprochés peuvent se
superposer et se confondre en une seule image
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     1, 22
l
a
sin     1, 22
l
a
Résolution d’un système optique
2m
Microscope optique
0.5 m
Microscope électronique
Réseaux
Les réseaux



Composés de milliers de fentes très fines,
ou sillons dans une plaque de verre
Utilisés en spectroscopie pour analyser les
l 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  = ml
où m = 0, 1, 2,...
Les réseaux (suite)

Les réseaux servent à l ’analyse des
longueurs d’onde
Étalement