Diffraction

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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)
δ = λ :
sina
θ
λ =
Premier minimum
Fente unique (suite)
Maximum principal au centre
Minima:
où M 0,1,2,..sin .aM
θ
λ =±±
=

2
Fente unique (suite)
Largeur du pic principal:
Premier minimum: sina
θ
λ =
sin a
λ
θ =(ouverture angulaire)
Fente étroite Pic large
Fente large Pic étroit
Fente unique (suite)
Minima (interférence destructive):
Maxima secondaires (interférence
constructive):
sinaM
δ
θλ
=
=
1
sin 2 aM
δ
θλ
=≈+
1, 2,...M
=
±±
Fentes multiples
Mélange interférence-diffraction:
Fentes multiples (suite)
Graphique: Patron d’interférence
modulé par un patron
de diffraction
Diffraction par une ouverture circulaire
Tache lumineuse plus ou moins étendue entourée
d’anneaux concentriques d’intensité décroissante
Disque d’Airy
Position du premier minimum: sin 1,22 a
λ
θ =
a = diamètre de l’ouverture
Diffraction par une ouverture circulaire
Lentille produit des figures de diffraction qui
limitent la précision des images

3
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 a
λ
θθ ≅≥
sin 1, 22 a
λ
θθ ≅≥
2µm0.5 µm
Microscope optique Microscope électronique
Résolution d’un système optique
Réseaux

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Les réseaux
Composés de milliers de fentes très fines,
ou sillons dans une plaque de verre
Utilisés en spectroscopie pour analyser les
λémises par diverses sources
Pas du réseau: distance entre deux fentes
(sillons) adjacents
Les réseaux (suite)
Ntrès grand plusieurs maxima
secondaires très petits
Maxima: sin où 0, 1, 2,...dmm
θ
λ ==±±
Pratiquement pas de lumière entre les pics principaux:
Les réseaux (suite)
Les réseaux servent à l ’analyse des
longueurs d’onde Étalement