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la lumière à l’extérieur de la zone AB,
c’est-à-dire là où aucun rayon lumineux issu de la lentille (L) et passant
par T ne peut accéder en ligne droite.
En réalité, si le trou T est assez petit,
on observe de la lumière dans cette
zone (dite d’ombre géométrique), de
plus on y observe aussi des franges.
C’est à ce phénomène qu’on se réfère
quand on parle de diffraction.
S
T
B
A
(E)
(D)
(L)
Ainsi définie, la diffraction ne peut s’expliquer dans le cadre de l’optique géométrique.
Remarque : en fait ce n’est pas la première fois qu’on rencontre ce phénomène. C’est
grâce à lui que dans l’expérience des trous de Young, chacun des trous T 1 et T 2 émet
de la lumière dans toutes les directions.
9.2. Principe de Huygens – Fresnel
Pour rendre compte de la propagation de la lumière dans le cadre de l’expérience précédente, il faut faire explicitement intervenir sa nature ondulatoire, et non se limiter à
l’optique géométrique.
Principe de Huygens : Les ondes lumineuses se propageant à l’extérieur d’une surface S entourant la source S sont identiques à celles qu’on obtiendrait en supprimant S et en la remplaçant par
des sources fictives convenablement choisies sur la surface S.
Postulat de Fresnel : Un point M de la surface S doit être considéré comme une source dont
l’amplitude et la phase sont précisément l’amplitude et la phase de l’onde lumineuse produite en
M par la source S.
L’ensemble des deux constitue le principe de Huygens – Fresnel.
9.3. Validité du principe de Huygens – Fresnel
Le principe de Huygens – Fresnel se déduit des équations de Maxwell, moyennant
quelques approximations en général justifiées. En toute rigueur, ce n’est donc pas un
"principe", mais une conséquence des lois de l’électromagnétisme.
Pour un milieu infini, si la surface S entourant la source S est fermée, l’amplitude en
un point P extérieur à S du champ émis par
la source S peut se calculer comme une intégrale de surface portant sur S, et ne faisant
intervenir que le champ produit par la source
S en M ∈ S et sa dérivée. Ainsi le principe de Huygens est rigoureusement valable
à condition que S soit une surface fermée
entourant S (et que le milieu soit infini).
7. OPTIQUE ONDULATOIRE
573
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la lumière à l’extérieur de la zone AB,
c’est-à-dire là où aucun rayon lumineux issu de la lentille (L) et passant
par T ne peut accéder en ligne droite.
En réalité, si le trou T est assez petit,
on observe de la lumière dans cette
zone (dite d’ombre géométrique), de
plus on y observe aussi des franges.
C’est à ce phénomène qu’on se réfère
quand on parle de diffraction.
S
T
B
A
(E)
(D)
(L)
Ainsi définie, la diffraction ne peut s’expliquer dans le cadre de l’optique géométrique.
Remarque : en fait ce n’est pas la première fois qu’on rencontre ce phénomène. C’est
grâce à lui que dans l’expérience des trous de Young, chacun des trous T 1 et T 2 émet
de la lumière dans toutes les directions.
9.2. Principe de Huygens – Fresnel
Pour rendre compte de la propagation de la lumière dans le cadre de l’expérience précédente, il faut faire explicitement intervenir sa nature ondulatoire, et non se limiter à
l’optique géométrique.
Principe de Huygens : Les ondes lumineuses se propageant à l’extérieur d’une surface S entourant la source S sont identiques à celles qu’on obtiendrait en supprimant S et en la remplaçant par
des sources fictives convenablement choisies sur la surface S.
Postulat de Fresnel : Un point M de la surface S doit être considéré comme une source dont
l’amplitude et la phase sont précisément l’amplitude et la phase de l’onde lumineuse produite en
M par la source S.
L’ensemble des deux constitue le principe de Huygens – Fresnel.
9.3. Validité du principe de Huygens – Fresnel
Le principe de Huygens – Fresnel se déduit des équations de Maxwell, moyennant
quelques approximations en général justifiées. En toute rigueur, ce n’est donc pas un
"principe", mais une conséquence des lois de l’électromagnétisme.
Pour un milieu infini, si la surface S entourant la source S est fermée, l’amplitude en
un point P extérieur à S du champ émis par
la source S peut se calculer comme une intégrale de surface portant sur S, et ne faisant
intervenir que le champ produit par la source
S en M ∈ S et sa dérivée. Ainsi le principe de Huygens est rigoureusement valable
à condition que S soit une surface fermée
entourant S (et que le milieu soit infini).
7. OPTIQUE ONDULATOIRE
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