Optique Physique Interférences localisées. Lames minces Dispositif d'observation

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(cas des lames à faces parallèles en lumière monochromatique)

Considérons le dispositif ci-contre.

Tous les rayons issus de la source étendue et parallèles au rayon R0 vont être réfléchis sur la lame séparatrice et vont arriver sur la lame mince sous une même incidence i. Ils viendront donc tous converger en un même foyer image secondaire de la lentille F '. Si l'on observe le phénomène dans le plan focal de la lentille constituant l'objectif, l'axe de la lentille constitue un axe de révolution pour la figure d'interférences et les anneaux sont centrés sur le foyer principal image F' de l'objectif.

L'oculaire permet une observation visuelle des anneaux très serrés dans le plan focal de l'objectif

Calcul du rayon des anneaux par réflexion:

Introduisons l'ordre d'interférence p. C'est, par définition, un nombre quelconque tel que:

on remarque que pi=0 est la valeur maximale de p ( donc p0 >= p ) et que pi=0 peut prendre une valeur quelconque. L'ordre d'interférence p décroît à partir du centre de la figure car cos r diminue quand i (donc r) augmente.

Prenons un exemple: e = 0,1 mm, l = 0,56 mm alors pi=0 = 178,57 + 0,5 = 179,07

p1 est le premier nombre entier + ½ immédiatement inférieur à pi=0

Pour le deuxième anneau: p2 = p1 - 1

Pour le Nième anneau: pN = p1 - ( N - 1)

Continuons l'exemple précédent:

p1 = 178,5 ; p2 = 177,5 ; pN = 178,5 - ( N - 1 ) = 179,5 - N . On a donc:

Les anneaux sont donc d'autant plus serrés que l'épaisseur de la lame est grande.

les anneaux sont d'autant plus serrés que N augmente.

Le cheminement des rayons lumineux à travers une lame mince d'épaisseur constante est visualisée dans l'animation suivante:

lancement du didacticiel

Lame mince à épaisseur constante.

 

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