INTERFERENCES ET DIFFRACTION

I/Le phénomène de diffraction :

Quand une onde se propage au voisinage d'objets de petite dimension (par rapport à la longueur d'onde), il y a diffraction de l'onde par l'objet .

a)Diffraction d'ondes mécaniques à la surface de l'eau

Expérience: voir documents

Schéma de principe :

Questions : (télécharger le document)

1-quelle est la nature de l'onde avant la fente , figures 1 et 2 ? onde plane

2-quelle est la nature de l'onde après la fente :

* sur la figue 1 : circulaire

*sur la figure 2: quasi-plane sauf sur les bords

3-la traversée de la fente modifie t-elle la longueur d'onde ? : non

4-en tenant compte de l'échelle , déterminer la longueur d'onde :

échelle : 7 cm schéma < - - -> 10 cm réel ou 1 cm schéma < - - -> 10/7 cm réel

l schéma = 5 mm = 0,5 cm et donc l réel = 0,5*10/7 = 0,7 cm

5-Déterminer l'ouverture angulaire due à la diffraction sur la figure 1 : q = 30°

b)ouverture angulaire et largeur de fente

a est la largeur de la fente exprimée avec la même unité que l

q s'exprime en radian .

Cette relation est-elle vérifiée pour la figure 1 du document ?

l/a = 0,7 /1,3 =0,54 rd = 0,54*180/p =30 °

c)Diffraction des ondes lumineuses

* en lumière monochromatique (laser)

voir TP : diffraction par un cheveu .

* en lumière blanche (polychromatique) : voir livre page 75

II/Interférences :

a)superposition de deux ondes

animation : croisement de deux ondes

- superposition constructive

-superposition destructive

b)Interférences :

Deux sources S₁ et S₂ émettent des ondes sinusoïdales à la même fréquence f . On suppose que la différence de leurs phases à l'origine j₁ - j₂ = constante (on dit que les deux sources sont cohérentes) . Alors en tout point M de l'espace elles se superposent . Le phénomène qui en résulte est appelé "interférence ".