Bonsoir à tous,
Je commence à confondre certaines notions pour le Michelson éclairé avec une source étendue ou un source ponctuelle …
Pour une source étendue, avec le Michelson en lame d’air, les interférences sont localisées à l’infini, on peut donc mettre un écran dans le plan focal d’une lentille convergente (ou utiliser l’écran mural). Pour le coin d’air, elles sont localisées sur M2, et on crée donc l’image de M2 par une lentille convergente.
Pour une source ponctuelle, si j’ai bien compris, on peut placer l’écran à une distance quelconque de M2, à condition qu’elle soit assez grande devant la distance entre les 2 sources secondaires ? Et sans lentille ?
Autre chose, si on place une lentille en entrée du Michelson, ça sera forcément une source étendue ?
J’ai lu dans un livre que pour une source étendue : « En lame d’air, on crée par une lentille l’image de la source sur M1 pour augmenter le champ d’interférences » et « En coin d’air, on place la source dans le plan focal objet d’une lentille pour avoir une faible incidence, et augmenter le champ d’interférences ».
En quoi ces méthodes augmentent-elles le champs d’interférences ?
Voilà, tout ça m’embrouille un peu.
Merci d’avance !
J’ai horreur de cette esxpression..la « localisation des interférences »…ca apporte plus de confusion qu’autre chose.
Ce qu’il faut comprendre, c’est qu’une source étendue, c’est la somme de sources ponctuelles.
Si en passant des l’interfero UNE source ponctuelle donne un certain motif d’interférences, sa voisine va faire de même mais probablement de façon un peu décalée (spatialement) : Résultat, on va avoir une baisse du contraste sauf aux endroits où tout cq est en phase et où l’on ne dépasse pas la longueur de cohérence.
Réduire la plage angulaire de l’illumination en entrée permet justement d’augmenter la région de l’espace dans laquelle le contraste sera supérieur à une certaine valeur; cad la région dans laquelle on va observer autre chose que brouillage. Pourquoi? Car on réduit la différence de marche en fonction de la position dans la source étendue.
Les interférences ça n’a rien de « magique à apprendre par coeur ». C’est juste une somme d’onde de très courtes longueur d’onde en optique. Si on veut obverser des motifs à l’oeil, il faut que les ondes que l’on somme présentent qlqs bonnes propriétés pour le résultat présente un contraste observable (cad pas trop petit et stable dans le temps). Deux vagues sur la mer qui se rencontrent et se somment (ou « interfèrent »), ça ce voit toujours. En optique, on peut toujours sommer l’amplitude de deux ondes qui se superposent MAIS on ne voit pqs souvent de franges ou d’anneaux car le résultat de cette sommation change bcp trop vite pour notre oeil (ou pour n’importe quel autre capteur)
Boris a écrit:
Pour une source ponctuelle, si j’ai bien compris, on peut placer l’écran à une distance quelconque de M2, à condition qu’elle soit assez grande devant la distance entre les 2 sources secondaires ? Et sans lentille ?
Pour 2 sources ponctuelles, les interférences ne sont pas localisées, c’est a dire qu’on peut les observer a n’importe quel endroit de l’espace.
Boris a écrit:
Autre chose, si on place une lentille en entrée du Michelson, ça sera forcément une source étendue ?
On met des lentilles car ne travaillant qu’avec des sources étendues, comme tu l’as dis, selon la configuration de ton michelson (lame d’air ou coin d’air) seuls certains types de rayons interfèrent, en lame d’air on se débrouille pour faire l’image de la source sur les miroirs, pour avoir des interférences a l’infini (tu as sûrement du faire le schéma de 2 rayons qui interfèrent dans une lame d’air pour une source étendue dans ton cours) or comme les 2 miroirs ne sont espaces que de quelques micros mètres, l’image est en fait faite sur les 2 miroirs, donc d’après ce schéma les 2 rayons arrivant avec la même incidence , vont interférer a l’infini, et ceci pour tous les rayons émis par les sources ponctuelles de ta source étendue, donc on recentre toutes ces interférences en un même point en observant ces rayons dans le plan focal image d’une lentille convergente ( et d’après le cours d’optique géométrique, les rayons venant de l’infini se croisent tous en un même point du foyer image de ta lentille)
Pour le coin d’air on a besoin de rayons arrivant de l’infini pour qu’ils arrivent tous parallèles entre eux au niveau des miroirs, et l’un étant tellement peu décalé par rapport a l’'autre, ils vont se croiser au niveau du premier miroir, donc c’est ici que les interférence vont se trouver, d’où la nécessite de faire l’image de ce miroir a travers une lentille. D’ailleurs si tu regardes le miroir a l’oeil nu, tu verras très nettement (et même un peu trop lumineuses) les interférences.
J’espère avoir été clair …
Merci pour vos réponses !
Pour un source ponctuelle à l’infini, ce qui diffère avec la source étendue, c’est qu’il n’y a qu’une incidence possible, non ? Mais alors avec cette source ponctuelle à l’infini, on n’observerai qu’une seule frange si l’on place un écran dans le plan focal image d’une lentille, puisque tous les rayons sortants sont parallèles entre eux ? (pour la lame d’air)
Ca me parait un peu incohérent par rapport à ce qu’on a pu dire en cours .. Qu’est-ce qui m’échappe ?
Pour une source ponctuelle tu n’utilise pas de lentilles tout cours. Les interférences ont lieux en tous points de l’espace, tu n’as qu’a placer l’écran la ou tu veux les observer, sauf qu’on ne peut pas faire d’interférences avec 2 sources ponctuelles différentes, car elles n’ont aucunes raisons d’êtres cohérentes entres elles, du coup on utilise des dispositif comme le michelson pour fabriquer deux sources a partir d’une seule, mais le problème est que le contraste est faible, pour l’augmenter on augmente donc la taille de la source ce qui va créer des brouillages du a des recouvrements, donc les interférences ne seront visibles qu’en certains endroits de l’espace: Soit a l’infini pour la lame d’air ou sur les miroirs pour le coin d’air.
Et pour la source ponctuelle, pourquoi veux tu regarder a l’infini ? Je ne comprend pas trop ce que tu entends par une incidence possible
Eh bien, si la source est à l’infini, on a bien tous les rayons incidents parallèles (en modélisant par « pliage », on est d’accord), et donc, pour la lame d’air, ils ressortent tous parallèles. N’est-on pas obligé de placer une lentille et un écran dans son plan focal image pour observer les interférences ?
EDIT : lorsque les interférences sont localisées à l’infini, il s’agit d’une source étendue, peut-on alors parler de source ponctuelle à l’infini pour la lame d’air …
Non toujours pas, pour une source ponctuelle ce n’est pas la même chose, rien n’est a l’infini
ben si, yaura aussi des interférences à l’infini, avec une différence de marche égale à 2.e.cos(i).
en lame d’air :
source ponctuelle : interférences dans tout l’espace, dont l’infini.
source étendue : interférences à l’infini.
mais en même temps, pour une source étendue mais pas très grande, on observera des figures même sans lentille…
Il faut arreter d’apprendre des trucs par coeur au sujet de ce beau machin qu’est le Michelson:
Il faut commencer par comprendre quand est ce que l’on peut observer des interférences.
Je vous jure que deux ondes qui se « croissent » « »« « interfèrent » »« » au sens où le champ électromag là où les ondes se superposent est la somme des deux champs (E?B) (un pour chaque onde). On au niveau macroscopique, ça interfère un max.
Cependant, la longueur d’onde est très petite en optique et, si l’intensité vaut I au point (x,y,z) dans la zone de superposition des ondes et à l’intant t, il n’y a pas raison a priori pour qu’elle vaille toujours I qlqs fraction de microsecondes (voire en fait bcp moins…) plus tard OR votre oeil ou votre déteceur est beaucoup plus lent que ça. Ce que vous observer en optique, c’est toujours la moyenne de l’intensité sur un temps très long comparé à la période des ondes lumineuses.
Tant qu’on n’a pas compris ça et ce que sont les cohérences spatiale (deux point d’une source étendeu n’ont, a priori, aucune raison d’émettre en phase) et temporelle (train d’onde), l’interfero optique relève de la magie.
Avec des ondes mécanique, c’est beaucoup plus simple à visualiser car ça bouge tellement lentement comparé à l’optique que vous pouvez voir l’amplitude somme quand deux ondes se rencontrent. L’amplitude et la phase. En optique on n’a jamais acces à ça. On a juste (je le reredis) la moyenne de l’intensité sur un temps très long comparé à la période des ondes lumineuses.
Une fois que ça c’est clair et avec un dessin pour calculer la diff de marche, le Michelson ou tout autre interfero ne pose plus aucun pb.
Pourquoi donc? Un point à l’infini c’est tout de même le moyen le plus simple d’obetnir un front d’onde plan 
Cite moi un point source à l’infini dans la vie de tous les jours.
j’aurai tendance a dire le soleil vu la distance terre-soleil, on doit pouvoir considérer que les ondes sphériques arrivant sur nous sont des plans …
Oui mais comme point source ça se place là 
Tu vois le soleil comme étant réduit à un point toi?? Moi je le vois plutôt comme un disque qui fait un bon 1/2degré de diamètre sur le ciel…bref le soleil vu de la terre c’est une source étendue (non cohérente).
Ouais, pas faux 
.
Bah sinon une étoile, vu a la distance a laquelle on est, ça devrait suffire cette fois ci a la modéliser comme un point non ?
Je suis désolé, mais c’est toujours pas clair pour moi … Je suis d’accord fakbill, seulement, j’ai l’impression que, plus je prends du recul sur le cours en essayant d’interpréter physiquement, moins c’est clair …
Je ne vois pas comment une source ponctuelle à l’infini peut donner des interférences non localisées en lame d’air ! Pour moi, tous les rayons incidents étant parallèles, les miroirs restituent des rayons tous parallèles entre eux, et qui interfèrent donc à l’infini (et c’est donc localisé ..)
Oui. C’est le role de la séparatirce : Elle prend ton faisceau // et elle envoie N% e son énergie dans un bras de l’interfero et 100-N % dans l’autre.
C’est quand ces deux faisceau // se croisent que ça interfère.
