Interférences

 

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Le phénomène d'interférence est caractéristique de toute onde. Soit I0 l'intensité maximale de deux ondes de même longueur d'onde l, mais présentant un décalage de phase Dx l'une par rapport à l'autre. L'intensité résultante en un point quelconque, est toujours donnée par la somme des deux composantes:

Le problème est de connaître quelle sera l'intensité de l'onde résultante selon la valeur du décalage Dx. Deux cas sont à considérer:

i) La différence de phase est un multiple demi-entier de la longueur d'onde: Dx = n×(l/2). Dans ce cas, un simple dessin montre que l'onde résultante sera nulle partout:

En effet chaque fois que l'onde rouge passe par un maximum, l'onde verte elle passe par un minimum. L'onde bleue résultante a donc toujours une très faible intensité. Si tu préfères, lorsque tu envoies deux ondes lumineuses d'amplitude non nulle en un point de l'espace, tu peux ne récupérer que du noir (absence de lumière) si le déphasage est un multiple demi-entier de la longueur d'onde. L'intensité lumineuse peut donc être purement et simplement détruite si le déphasage est choisi avec soin.

ii) Le deuxième cas se produit lorsque la différence de phase est un multiple entier de la longueur d'onde: Dx = n×l. Dans ce cas, le même dessin montre que l'onde résultante sera beaucoup plus intense que les deux ondes prises séparément:

Ceci provient du fait que dans ces conditions les maxima et les minima coïncident parfaitement. En d'autres termes si tu envoies deux faisceaux lumineux de même intensité sur une même point de l'espace, tu peux recueillir un faisceau quatre fois plus lumineux que les deux faisceaux incidents.

Pour des valeurs intermédiaires du déphasage, tu récupéreras une intensité variant continûment entre 0 et 4 selon la valeur du déphasage Dx. Ceci n'arrive évidemment que si les faisceaux que tu étudies ont un comportement ondulatoire. Pour la lumière, de multiples expériences menées au XVIIIème et au XIXème siècle, avait montré que cette dernière se comportait bien comme une onde. Tu peux imaginer la stupeur des physiciens quand ils constatèrent expérimentalement que tout faisceau de matière (électrons, protons, neutrons) se comportait dans certaines circonstances comme une onde! A l'inverse, les mêmes physiciens eurent beaucoup de mal à avaler que la lumière, onde par excellence, se comportait parfois comme un faisceau de particules (effet photoélectrique). Aujourd'hui ce fait n'étonnes plus personne, puisque toute la mécanique quantique (ou encore ondulatoire) a été imaginée pour manipuler cette dualité onde-corpuscule inhérente à toute matière ou à tout rayonnement.

undercon.gif (4369 octets)Cette page a été mise à jour le 25/09/99.