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De manière générale deux sources lumineuses quelconques éclairant une région de l'espace ne permettent pas l'observation de figures d'interférences. Ces sources doivent répondre nécessairement à certaines conditions pour générer des franges observables.
Conditions générales d'interférences.
Les deux sources doivent avoir:
même fréquence
même direction de propagation ou sensiblement
même direction de vibration afin que les grandeurs vectorielles puissent être pratiquement considérées comme portées par un même axe et s'ajouter algébriquement.
Conditions particulières aux ondes lumineuses: cohérence
cohérence temporelle
L'émission d'un train d'ondes lumineuses a une durée très courte (elle est de l'ordre de la nanoseconde ) par rapport au temps de réponse des récepteurs optiques .
La différence de phase
entre
deux vibrations émises par deux sources quelconques S1
et S2
émettant de tels trains d'onde, varie un grand nombre de fois, de manière aléatoire,
pendant la durée de l'observation.Elle varie donc plus de 
par
seconde.
L'intensité résultante est alors la même en tout point de l'écran puisque la
valeur de ces prendra
quelques valeurs
différentes.
Ainsi la valeur moyenne
de ces en
chaque point de l'écran sera nulle. La condition 
n'est pas réalisée sur une durée assez grande pour qu'un phénomène d'interférences
soit détecté par les
récepteurs
optiques. Les sources sont dites incohérentes.
Pour réaliser la cohérence temporelle, on réalise deux faisceaux issus d'une seule source ponctuelle soit par division du front d'onde soit par division d'amplitude.
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 Pour les dispositifs à division du front d'onde, le faisceau est dédoublé grâce à un
système optique qui permet de superposer deux faisceaux issus de la même source S par
l'intermédiaire de deux sources secondaires S1 et S2 images de S, réelles ou virtuelles. |
Les interférences existent dans une région de l'espace où deux rayons issus de S1 et S2 se coupent. Les interférences sont dites non localisées puisqu'il est possible de déplacer le plan d'observation dans toute la zone d'interférences.
Pour un dispositif à division d'amplitude,
chaque rayon issu de la source principale donne naissance à deux rayons par
réflexions ou (et) réfractions sur un dioptre. Les interférences sont alors
localisées au lieu géométrique d'intersection de ces rayons. La source mère
peut alors être étendue en surface ou en volume.
L'influence de l'étendue de la source sur la localisation des franges sera vue plus en détails au chapitre suivant.
La durée d'un train d'onde, dans le vide, est de
l'ordre de 
, la vitesse de
propagation de l'onde lumineuse est égale à 
Nous définirons alors la longueur d'un train
d'onde comme étant égale à: 
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Si
la différence de marche d entre ces deux vibrations cohérentes entre
elles et arrivant en M est inférieure à l , les deux trains d'onde
correspondants se superposent partiellement et il y a donc interférences
: la cohérence spatiale est réalisée
Si la différence de marche d est supérieure à l, il n'y a pas de partie commune entre les deux trains d'onde ; même si la cohérence temporelle est réalisée, les deux trains d'onde ne se coupent pas en M et il n'y a plus d'interférences Dans le dernier cas de figure le train d'onde (2) a un retard trop grand sur le train d'onde (1) pour qu'au point M il y ait recoupement des trains d'ondes. Il n'y a plus de superposition possible des deux trains d'onde. La cohérence spatiale n'est plus réalisée. |
Les conditions nécessaires pour l'obtention de figures d'interférences sont visualisées dans l'animation suivante:
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