Interférence à deux ondes en lumière non monochromatique

Dans ce chapitre, nous étudierons, avant la lumière blanche, deux cas de sources non monochromatiques :

Une source ponctuelle formée d’un doublet ;

Une source ponctuelle quasi monochromatique caractérisée par une largeur de raie centrée sur une longueur d’onde moyenne m.

Interférence à deux ondes en lumière non monochromatiqueI) Interférence à deux ondes avec un doublet

1) Description et étude qualitative

Spectre d’une source parfaitement bichromatique

2 1

Intensité

0

Sodium : 1 = 589,6 nm et 2 = 589,0 nm

I0

Cohérence et incohérence des sources

S1(2)

S2(1)

S2(2)

S1(1)Cohérentes

Cohérentes

IncohérentesIncohérentes

Interférence à deux ondes en lumière non monochromatiqueI) Interférence à deux ondes avec un doublet

1) Description et étude qualitative

2) Étude quantitative

I() = 4I0[1 + cos(..).cos(2.m.)]

I

I8I0

4I0

Courbe enveloppée Courbe enveloppe

Source strictement monochromatique : I(M) = 2I0[1 + cos(2..)], = λ

1

Source avec doublet : I(M) = 2I0[1 + cos(..).cos(2.m.)]

IBrouillage

AnticoïncidenceC = 0

CoïncidenceC = 1

8I0

4I0

Anticoïncidence Coïncidence

Interféromètre de Michelson réglé en lame à faces parallèles

IBrouillage

AnticoïncidenceC = 0

CoïncidenceC = 1

8I0

4I0

i’

i

Source avec doublet : I(M) = 2I0[1 + cos(..).cos(2.m.)]

103

franges

Interférence à deux ondes en lumière non monochromatiqueII) Source quasi monochromatique

1) Rappels et modélisation

Profil spectral d’une source

m

Amplitude de l’onde émise

Modélisation rectangulaire

m

Amplitude de l’onde émise

2 1

1 2

I0 = A.

dI0 = A.d

d

A

0

Interférence à deux ondes en lumière non monochromatiqueII) Source quasi monochromatique

1) Rappels et modélisation

2) Étude quantitative

Sinus cardinal

I4I0

2I0

Brouillage C = 0

4I0

2I0

I

Brouillage C = 0

2i’

i

Source quasi monochromatique : I(M) = 2I0[1 + sinc(..).cos(2..)]

<<

Interférence à deux ondes en lumière non monochromatiqueII) Source quasi monochromatique

1) Rappels et modélisation

2) Étude quantitative3) Longueur de cohérence temporelle Lc

Interférence à deux ondes en lumière non monochromatiqueIII) Description et étude qualitative des interférences

en lumière blanche

Lumière blanche