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Bases
d’interférométrie
1

Rappel
Rappel
2

Concept de train d
’
onde
Concept
de
train
d onde
Les atomes d'une source lumineuse ordinaire émettent des
impulsions de radiation d'une durée τextrêmement courte
(typiquement τ= 10-10 s).
Chaque train d'onde contient typiquement quelques 104oscillations.
Chaque impulsion d
'
un seul atome est constituée d
'
un
"
train
Chaque
impulsion
dun
seul
atome
est
constituée
dun
train
d'ondes" quasi monochromatique, polarisé rectilignement,
p
ossédant une am
p
litude et une
p
hase initiale donnée.
ppp
La direction de polarisation, l'amplitude et la phase initiale sont des
g
randeurs
q
ui varient aléatoirement d'un train d'onde à un autre.
gq
3

Cohérence temporelle et spatiale de la lumière
Cohérence
temporelle
et
spatiale
de
la
lumière
Illustration de la cohérence spatiale et temporelle.
•
Figure a: trains d
’
onde émis par une source lumineuse classique Les trains d
’
onde
•
Figure
a:
trains
d onde
émis
par
une
source
lumineuse
classique
.
Les
trains
d onde
sont courts et se superposent anarchiquement.
•Fi
gu
r
e
b:
f
a
i
sceau
l
ase
r
.
L
es
t
r
a
in
s
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’
o
n
de
so
n
t
t
r
ès
l
o
n
gs
et
e
n
p
h
ase
(co
h
é
r
e
n
ce
4
gu e b: a sceau ase . es t a s d o de so t t ès o gs et e p ase (co é e ce
temporelle et spatiale)

Cohérence temporelle de la lumière
Cohérence
temporelle
de
la
lumière
• On appelle temps de cohérence τcd'une source la durée moyenne des trains
d'onde en un point donné.
• On note ℓc= c·τc
la distance parcourue par la lumière (dans le vide) pendant τc.
ℓ
c
est appelée
longueur de cohérence temporelle
.
ℓ
c
est
appelée
longueur
de
cohérence
temporelle
.
• Ces caractéristiques sont liées à la largeur de bande spectrale Δν de la
source. Une onde réellement monochromati
q
ue
(
une seule fré
q
uence
)
aurait
,
q( q ) ,
en théorie, un temps et une longueur de cohérence infinis. En pratique,
aucune onde n'est réellement monochromatique (car cela requiert un train
d' d d d é ifii) i éé ll t d hé d l
d'
on
d
es
d
e
d
ur
é
e
i
n
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i
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, ma
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s, en
gé
n
é
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l
,
l
e
t
emps
d
e co
hé
rence
d
e
l
a
source est inversement proportionnel à sa largeur de bande Δν (en Hz).
Odéfiitl
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dl l'i dll
O
n
défi
n
it
l
e
t
emps
d
e co
hé
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e
l
a source par
l'i
nverse
d
e
l
a
l
ar
g
eur
spectrale τc=1/Δν.
•
Si les différents chemins s i is par l'onde diffèrent d' ne long e r
5
•
Si
les
différents
chemins
s
u
i
v
is
par
l'onde
diffèrent
d'
u
ne
long
u
e
u
r
supérieure à ℓc= c·τc, il n'y aura pas d'interférences.