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8. INTERFÉROMÈTRES
8.1. Interféromètre à deux ondes (ou interféromètre à faisceaux
séparés)
M 1
M 2
séparatrice
entrée
sortie
On appelle interféromètre à 2 ondes un
interféromètre où les deux ondes qui
interfèrent sont séparées géométriquement.
Le prototype en est l’interféromètre de
Michelson (mais il existe d’autres interféromètres à 2 ondes). Dans l’interféromètre
de Michelson, le faisceau incident est partagé en deux par une séparatrice (lame semiréfléchissante constituée d’une lame de verre
sur laquelle on a déposé une couche métallique très fine). Chacun des deux faisceaux
ainsi obtenus est renvoyé sur lui-même par
un miroir. La séparatrice sert de nouveau pour recombiner une partie de ces 2 faisceaux
dans la dernière direction (fig. ci-dessus).
Il est plus facile de se représenter l’action de cet interféromètre en matérialisant l’image
M
1 de M 1 par la séparatrice (M
1 est le symétrique de M 1 par rapport à la séparatrice) :
– Si M
1 et M 2 sont parallèles, l’interféromètre se comporte comme une lame mince :
franges d’égale inclinaison (Fig. a, ci-dessous).
– Si M
1 et M 2 font un angle a, l’interféromètre se comporte comme un coin d’air s :
franges d’égale épaisseur (Fig. b, ci-dessous).
M 1
M’ 1
M 2
a.
M 1
M’ 1
M 2
b.
Pour modifier la différence de marche d, il suffit de rallonger un bras sans modifier l’autre.
Il y a interférence si deux ondes cohérentes interfèrent. Elles doivent donc être issues du
même train d’onde initial. On a donc la condition :
c > d
(72)
568