chap4

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Optique Ondulatoire
Plan du cours
[1] Aspect ondulatoire de la lumière
[2] Interférences à deux ondes
[3] Division du front d’onde
[4] Division d’amplitude
[5] Polarisation
[6] Diffraction
[7] Interférences à ondes multiples
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Chapitre 4 – Division d’amplitude
1 – Introduction
Nous avons déjà abordé très sommairement la notion de cohérence temporelle, qui
concerne la largeur spectrale des sources. Pour obtenir des interférences visibles, les
sources doivent également obéir à des contraintes de cohérence spatiale.
i) Source ponctuelle
Quel que soit le type d'interféromètre (division du front d'onde ou d'amplitude), les
interférences sont non-localisées.
ii) Source étendue
-Cas des interféromètres à division du front d'onde :les franges restent non-
localisées, mais la visibilité baisse en tout point du champ d'interférence.
-Cas des interféromètres à division d'amplitude :la visibilité baisse en tout point du
champ d'interférence sauf sur une surface appelée surface de localisation : les
interférences y sont localisées et bien visibles.

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Chapitre 4 – Division d’amplitude
2 – Lame à faces planes et parallèles
2.1) Coefficients de FRESNEL
n1
n2
0
E
0
12
Eτ
0
12
Eρ
- Réflexion en champ :
- Transmission en champ :
Remarque : ces expressions ne sont valables en toute rigueur qu’en
incidence normale.
Coefficients de réflexion et transmission en champ
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Chapitre 4 – Division d’amplitude
Lorsque l’onde vient d’un milieu d’indice faible et va vers un milieu
d’indice fort :
Le coefficient de réflexion en amplitude ou en champ est négatif :
Le coefficient de réflexion en amplitude ou en champ est positif :
Lorsque l’onde vient d’un milieu d’indice faible et va vers un milieu
d’indice fort :
Dans tous les cas le coefficient de transmission est positif

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Chapitre 4 – Division d’amplitude
Coefficients de réflexion et transmission en intensité
n1
n2
0
I
012 IT ×
012 IR ×
- Réflexion en intensité :
- Transmission en intensité :
Relation entre la réflexion et la transmission
en intensité :
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Chapitre 4 – Division d’amplitude
Conséquences :
1/ Cas : n1<n2
La réflexion s’accompagne d’une différence de marche de –λ0/2
2/ Quelques propriétés :
3/ Cas du verre :

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Chapitre 4 – Division d’amplitude
2.2) Présentation de l’interféromètre
Lame constituée d’un matériau homogène et transparent d’indice n, dont les
deux faces sont planes et parallèles
Au point J :
Au point K :
Au point I :
et
r
J
r
r
r
=
'
i
K
L
i
Voie 2
r
I
i
Voie 1
ii
=
'
e
n
Faisceau
incident
inc
I
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Chapitre 4 – Division d’amplitude
Les rayons de la voie 1 et de la voie 2 sont donc parallèles et se coupent à
l’infini, on dit que les interférences sont localisées à l’infini.
2.3) Calcul de la différence de marche
Le faisceau incident est séparé au point Iet se recombine à l'infini. La
différence de marche est la différence de chemin optique entre Iet l'infini
selon que l'onde a pris la voie 1 ou la voie 2. On note cela abusivement :
Les points Let Kappartiennent au même plan d'onde et donc au même plan
équiphase. A partir de ces points la propagation s'effectuant dans l'air pour
les deux voies, on a :

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Chapitre 4 – Division d’amplitude
On décompose alors δ:
Et donc :
Ce qui s'écrit en tenant compte du déphasage supplémentaire dû à la
réflexion au niveau du dioptre air/verre sur la voie 1 :
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Chapitre 4 – Division d’amplitude
Chemin optique :
Chemin optique :
i
IK
J
i
e
L
r
i
n
Voie 1 Voie 2
Faisceau
incident
r
r
r
=
'
r
ii
=
'
inc
I