Onconsidèredeuxfentes,delargeura,séparéesdeladistance b.Ons’intéresseàlafigurede
diffraction « àl’infini» de ce système.Lesdimensionsaetbsont trèsgrandesdevantlalongueur
d’ondeλdu rayonnementconsidéré.
1.2.1.Onsupposequelesfentes sontéclairéesparunesource monochromatique,donnantun
frontd’ondeplan parallèleau plan desfentes.
a)Donnerl’amplitudepuisl’intensitédiffractéesàl’infinidansunedirectionformantl’angle
αavec ladirection del’ondeincidente.
b)Préciserlerôledesdeuxdimensionscaractéristiquesaetb.
1.2.2.Onsupposemaintenantquelapartiedel’ondearrivantsurl’unedesfentespossèdeun
décalagedephaseψ.
Quelleinfluence ce déphasageinduit-il surlafiguredediffraction?
1.2.3.Cedéphasageψvarieaucoursdu temps.Quelle conditionsurψassurelavisibilitédes
franges(déplacement trèsinférieuràlalargeurd’unefranged’interférence)?
1.2.4.Onsupposequeledéphasageψvarierapidement,eninduisantdesvariations surle
frontd’ondeplusgrandesqu’unelongueurd’onde.Un détecteurplan placé à grandedistance
enregistrelerayonnementdiffractédurantun certainlapsdetemps(tempsdepose).
Quelle estl’alluredel’imageobtenueavec un tempsdeposepluscourt queletempscarac-
téristiquedesvariationsdeψ?
Mêmequestionavec un tempsdeposelongdevantce tempscaractéristique.
1.3.L’étudeprécédente estcomplétée iciparuneanalyseplusfine.Àl’abscissex, laphase
del’onde,quifluctuerapidement,estconsidérée commeunevariablealéatoiredevaleurϕ(x,t)
àl’instantt;onsupposesavaleurmoyennetemporellenulle,soithϕ(x,t)i=0.On pose
ψ(x+δ,x,t)=ϕ(x+δ,t)−ϕ(x,t).Cedéphasage estaussiunevariablealéatoire;savariance
Dϕ(δ)=¨|ϕ(x+δ,t)−ϕ(x,t)|2∂estsupposée stationnaire etuniquementfonction del’écart δ
(invariance par translationstemporelle etspatiale).
1.3.1.Reprendrele calculeffectué en1.2.1.a avec deuxfentes séparéesdebpourobtenir
l’amplitude,puisl’intensitéI(α,t).
1.3.2.Pourunevariablealéatoiref(t)dontlastatistique estdonnée parunegaussienne et
devaleurmoyennenulle,onmontrequehexp[if(t)]i=expî−1
2¨|f(t)|2∂ó.Lesfluctuationsde
phase étantduesàun trèsgrand nombredeparamètres,onadmettraqu’ellesobéissentàce type
destatistique.
En déduirel’intensitémoyenneI(α)=hI(α,t)ienfonction deDϕ(b).
1.3.3.Onsupposea≪b.On définitun facteurdevisibilitédesfrangesΓparΓ=Imax−Imin
Imax+Imin
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