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Remarque : jusqu’à maintenant, on n’avait pas eu besoin de faire cette distinction, car
on avait toujours observé des intensités lumineuses qui ne variaient pas au cours du
temps (i.e. qui ne fluctuaient pas tous les temps t c ).
ss
∗ représente l’intensité lumineuse qu’on observerait à un instant donné si on disposait
d’un détecteur ayant un temps d’observation beaucoup plus court que t c . Puisque, au
cours du temps d’observation t obs , beaucoup plus long que t c , Df peut prendre n’importe
quelle valeur comprise entre 0 et 2p :
cos Df t obs = 0
(59)
et
I = |s 01 |
2 1 |s 02 |
2 = I 1 1 I 2
(60)
où I 1 (respectivement I 2 ) est l’intensité reçue en M si seule la source T 1 (respectivement
T 2 ) fonctionne. Dans ce cas, il n’y a donc pas interférence, et l’intensité reçue en M est la
somme des intensités provenant de chacune des sources.
Ce raisonnement permet de comprendre physiquement pourquoi on ne voit pas alors
de franges d’interférence : si on disposait d’un détecteur ayant un temps d’observation
beaucoup plus court que t c , on verrait une figure d’interférence et, tous les temps t c , cette
figure d’interférences serait différente (puisque Df est différent). Or le détecteur dont
on dispose réellement a un temps d’observation t obs beaucoup plus long que t c , ainsi
on détecte la superposition des différentes figures d’interférences qui ont existé pendant
le temps d’observation. Ces figures étant déphasées aléatoirement, les franges brillantes
des unes coïncident avec les franges sombres des autres : les franges d’interférences se
brouillent.
Propriété : Les amplitudes émises par 2 sources cohérentes s’ajoutent. Les intensités émises par
2 sources incohérentes s’ajoutent.
• Source étendue, cohérence spatiale
Une source étendue est une source dont on ne peut négliger les dimensions transversales.
Chaque point d’une source étendue doit être considéré comme une source ponctuelle.
Deux points différents d’une même source étendue sont deux sources ponctuelles incohérentes. On peut s’en rendre compte dans le cas d’un exemple, si la source étendue
est une lampe à décharge haute pression : la lumière émise en deux points différents de
cette source est émise par des atomes différents, qui subissent des collisions à des instants
différents, et qui à un instant donné émettent de la lumière avec une phase différente.
Deux zones différentes de la lampe sont donc deux sources incohérentes.
Considérons d’abord que la source étendue S soit une fente infiniment mince et orientée
selon O s y s (figure p. 551). Chaque point de la source est une source ponctuelle qui produit
une figure d’interférences sur l’écran (P). Les sources ponctuelles étant incohérentes entre
elles, on observe la superposition de toutes les figures d’interférences qu’elles produisent.
Or toutes ces figures d’interférences sont identiques (en particulier on peut constater que
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Remarque : jusqu’à maintenant, on n’avait pas eu besoin de faire cette distinction, car
on avait toujours observé des intensités lumineuses qui ne variaient pas au cours du
temps (i.e. qui ne fluctuaient pas tous les temps t c ).
ss
∗ représente l’intensité lumineuse qu’on observerait à un instant donné si on disposait
d’un détecteur ayant un temps d’observation beaucoup plus court que t c . Puisque, au
cours du temps d’observation t obs , beaucoup plus long que t c , Df peut prendre n’importe
quelle valeur comprise entre 0 et 2p :
cos Df t obs = 0
(59)
et
I = |s 01 |
2 1 |s 02 |
2 = I 1 1 I 2
(60)
où I 1 (respectivement I 2 ) est l’intensité reçue en M si seule la source T 1 (respectivement
T 2 ) fonctionne. Dans ce cas, il n’y a donc pas interférence, et l’intensité reçue en M est la
somme des intensités provenant de chacune des sources.
Ce raisonnement permet de comprendre physiquement pourquoi on ne voit pas alors
de franges d’interférence : si on disposait d’un détecteur ayant un temps d’observation
beaucoup plus court que t c , on verrait une figure d’interférence et, tous les temps t c , cette
figure d’interférences serait différente (puisque Df est différent). Or le détecteur dont
on dispose réellement a un temps d’observation t obs beaucoup plus long que t c , ainsi
on détecte la superposition des différentes figures d’interférences qui ont existé pendant
le temps d’observation. Ces figures étant déphasées aléatoirement, les franges brillantes
des unes coïncident avec les franges sombres des autres : les franges d’interférences se
brouillent.
Propriété : Les amplitudes émises par 2 sources cohérentes s’ajoutent. Les intensités émises par
2 sources incohérentes s’ajoutent.
• Source étendue, cohérence spatiale
Une source étendue est une source dont on ne peut négliger les dimensions transversales.
Chaque point d’une source étendue doit être considéré comme une source ponctuelle.
Deux points différents d’une même source étendue sont deux sources ponctuelles incohérentes. On peut s’en rendre compte dans le cas d’un exemple, si la source étendue
est une lampe à décharge haute pression : la lumière émise en deux points différents de
cette source est émise par des atomes différents, qui subissent des collisions à des instants
différents, et qui à un instant donné émettent de la lumière avec une phase différente.
Deux zones différentes de la lampe sont donc deux sources incohérentes.
Considérons d’abord que la source étendue S soit une fente infiniment mince et orientée
selon O s y s (figure p. 551). Chaque point de la source est une source ponctuelle qui produit
une figure d’interférences sur l’écran (P). Les sources ponctuelles étant incohérentes entre
elles, on observe la superposition de toutes les figures d’interférences qu’elles produisent.
Or toutes ces figures d’interférences sont identiques (en particulier on peut constater que
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