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définit de même a 2 , b 1 et b 2 . a 1 ne peut interférer qu’avec a 2 (ondes cohérentes de même
polarisation), produisant une première figure d’interférences (pour observer parfaitement
cette figure, il suffit de polariser la source S dans la direction a, c’est-à-dire d’intercaler un
polariseur orienté selon a entre S et l’écran (E)) ; de même b 1 ne peut interférer qu’avec
b 2 , produisant ainsi une seconde figure d’interférences identique à la première. Lorsqu’on
observe les franges en lumière naturelle, on observe en fait la superposition de ces deux
figures d’interférences.
• Interférences en lumière polychromatique ou en lumière blanche
La source S est polychromatique, émettant deux longueurs d’onde (dans le vide) différentes. Il est facile de voir que, même si elles sont en phase à un instant donné et en un
point donné de l’espace, deux ondes de longueurs d’onde différentes vont très rapidement
se déphaser. Pendant la durée de l’observation t obs (supposée suffisamment grande), leur
déphasage peut prendre n’importe quelle valeur entre 0 et 2p :
Propriété : On ne peut pas observer d’interférence entre deux ondes de longueur d’onde différente.
Remarque : on sait faire battre (c’est-à-dire faire interférer) deux lasers très stables
ayant des longueurs d’onde légèrement différentes (c’est même le principe de base de la
métrologie moderne des fréquences et des longueurs). Mais dans ce type d’expériences
(réalisables dans un laboratoire de métrologie, mais pas encore dans un lycée !), le
détecteur a un temps de réponse t obs court devant la période des battements.
Si on réalise l’expérience des trous de Young avec une source polychromatique, émettant
2 raies de longueurs d’onde l 1 et l 2 , on observera donc la superposition des 2 systèmes de
franges obtenus l’un à la longueur d’onde l 1 , l’autre à la longueur d’onde l 2 . Notons que
ces 2 systèmes de franges ont des interfranges différents (puisque l’interfrange i dépend
de la longueur d’onde l, cf équation (44)).
z
p = – 2
p = – 2
p = – 3
– 1
– 1
– 1
– 2
0
(rouge)
(vert)
(bleu)
0
0
1
1
1
2
2
2
3
λ 1
λ 2
λ 3
Il est de même si on utilise une source de lumière
blanche (contenant toutes
les longueurs d’onde du
spectre visible), à ceci près
qu’on observera la superposition non pas de 2,
mais d’une infinité de systèmes de franges (une par
longueur d’onde présente
dans le spectre). Le principe est présenté ci-contre.
7. OPTIQUE ONDULATOIRE
559
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définit de même a 2 , b 1 et b 2 . a 1 ne peut interférer qu’avec a 2 (ondes cohérentes de même
polarisation), produisant une première figure d’interférences (pour observer parfaitement
cette figure, il suffit de polariser la source S dans la direction a, c’est-à-dire d’intercaler un
polariseur orienté selon a entre S et l’écran (E)) ; de même b 1 ne peut interférer qu’avec
b 2 , produisant ainsi une seconde figure d’interférences identique à la première. Lorsqu’on
observe les franges en lumière naturelle, on observe en fait la superposition de ces deux
figures d’interférences.
• Interférences en lumière polychromatique ou en lumière blanche
La source S est polychromatique, émettant deux longueurs d’onde (dans le vide) différentes. Il est facile de voir que, même si elles sont en phase à un instant donné et en un
point donné de l’espace, deux ondes de longueurs d’onde différentes vont très rapidement
se déphaser. Pendant la durée de l’observation t obs (supposée suffisamment grande), leur
déphasage peut prendre n’importe quelle valeur entre 0 et 2p :
Propriété : On ne peut pas observer d’interférence entre deux ondes de longueur d’onde différente.
Remarque : on sait faire battre (c’est-à-dire faire interférer) deux lasers très stables
ayant des longueurs d’onde légèrement différentes (c’est même le principe de base de la
métrologie moderne des fréquences et des longueurs). Mais dans ce type d’expériences
(réalisables dans un laboratoire de métrologie, mais pas encore dans un lycée !), le
détecteur a un temps de réponse t obs court devant la période des battements.
Si on réalise l’expérience des trous de Young avec une source polychromatique, émettant
2 raies de longueurs d’onde l 1 et l 2 , on observera donc la superposition des 2 systèmes de
franges obtenus l’un à la longueur d’onde l 1 , l’autre à la longueur d’onde l 2 . Notons que
ces 2 systèmes de franges ont des interfranges différents (puisque l’interfrange i dépend
de la longueur d’onde l, cf équation (44)).
z
p = – 2
p = – 2
p = – 3
– 1
– 1
– 1
– 2
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(rouge)
(vert)
(bleu)
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λ 1
λ 2
λ 3
Il est de même si on utilise une source de lumière
blanche (contenant toutes
les longueurs d’onde du
spectre visible), à ceci près
qu’on observera la superposition non pas de 2,
mais d’une infinité de systèmes de franges (une par
longueur d’onde présente
dans le spectre). Le principe est présenté ci-contre.
7. OPTIQUE ONDULATOIRE
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