Méthodologie à la fac : la lumière (source cohérente ou non)

[invite74887eea]

J'aurai une question à propos des sources cohérentes/incohérentes; comment peut on les différencier? j'ai téléchargé un schéma en pdf mais il est incompréhensible, il n'y a aucune explication
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[Jeanpaul]

Il y a 2 sortes de cohérence d'une lumière, pour faire simple :
1) La cohérence temporelle, ou monochromaticité : une seule longueur d'onde à très peu de choses près (ça n'est jamais parfaitement monochromatique). La meilleure façon de mesurer cela c'est avec un interféromètre (Michelson ou Fabry-Perot par exemple). Ca permet de faire des hologrammes car les longueurs d'onde multiples brouillent les interférences qui sont justement ces hologrammes.
2) La cohérence spatiale où toute la lumière semble venir d'un seul point ou bien, si l'on met une lentille, où tous les points du faisceau émettent la même radiation avec la même phase. Pour voir cela, une expérience est celle du speckle (mouchetis en français) : tu regardes ton ongle dans ta chambre, rien de bien spécial. Tu vas dehors au soleil et tu regardes de nouveau, tu verras des scintillements. Ce phénomène est dû au fait que la source est presque ponctuelle, il naît dans l'oeil.
Un laser peut avoir l'une ou l'autre de ces cohérences, ou les deux ou aucune, ça dépend du type et du réglage.

[mariposa]

Pour voir cela, une expérience est celle du speckle (mouchetis en français)

Bonjour,

Mouchetis je connaissais pas. J'appelle çà tavelures.

[mbochud]

Bonjour,

Autre méthode pour rendre le speckle plus spectaculaire.
Tu regardes un objet éclairé par un laser. L’objet devient granulaire.
Tu place un petit trou devant ton œil (1mm ou moins) et la granularité augmente beaucoup (le grain devient plus grossier).
Tu te déplace latéralement légèrement et cette granularité bouge. Cela montre bien (comme le dit Jeanpaul « il naît dans l'œil » ) que cette granularité est construite sur ta rétine.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mariposa]

Bonjour,

Autre méthode pour rendre le speckle plus spectaculaire.
Tu regardes un objet éclairé par un laser. L’objet devient granulaire.
Tu place un petit trou devant ton œil (1mm ou moins) et la granularité augmente beaucoup (le grain devient plus grossier).
Tu te déplace latéralement légèrement et cette granularité bouge. Cela montre bien (comme le dit Jeanpaul « il naît dans l'œil » ) que cette granularité est construite sur ta rétine.

Bonjour,

Je ne comprend pas du tout ce que toi et JeanPaul dites. Vous semblez d'accord pour dire que le speckle est construite sur la rétine.

Je suis étonné car pour moi les figures de speckle sont dues au phénomène de diffusion multiple par un objet inhomogène (en indice optique). Donc ce n'est pas l'oeil qui crée le speckle, mais le milieu inhomogène.

Quelle est mon erreur?

[mbochud]

Bonjour,
C’est plutôt causé par la diffraction (et non diffusion) construite sur la rétine.
Et cette diffraction dépend de l’ouverture de l’iris.
Petite expérience supplémentaire;
Tu regardes un objet éclairé par un laser dans une chambre sombre. L’objet est granulaire.
Tu augmente soudainement la luminosité de cette chambre (sans bouger et en continuant d’observer l’objet éclairé par le laser.
Comme l’iris se ferme, le grain du speckle grossit.

[mbochud]

Bonjour,
C’est plutôt causé par la diffraction (et non diffusion) construite sur la rétine.
Et cette diffraction dépend de l’ouverture de l’iris.
Petite expérience supplémentaire;
Tu regardes un objet éclairé par un laser dans une chambre sombre. L’objet est granulaire.
Tu augmente soudainement la luminosité de cette chambre (sans bouger et en continuant d’observer l’objet éclairé par le laser.
Comme l’iris se ferme, le grain du speckle grossit.

[mariposa]

Bonjour,
C’est plutôt causé par la diffraction (et non diffusion) construite sur la rétine.
Et cette diffraction dépend de l’ouverture de l’iris.

Sauf erreur d'interpretation physique tu appelles diffraction ce que j'appelle diffusion cad qu'une onde plane interargit avec la distribution d'indice du milieu ce qui "dévit l'onde dans une autre direction. La figure de speckel résultant de toutes les interférences constructives. Oui, non?

Par ailleurs la diffraction par l'iris est due.......... à l'iris.

Il a donc 2 ingrédients:

1- la diffraction par le milieu au sens ci-dessus
2- la diffraction par l'iris.
;
Est-ce bien ainsi?

Petite expérience supplémentaire;
Tu regardes un objet éclairé par un laser dans une chambre sombre. L’objet est granulaire.
Tu augmente soudainement la luminosité de cette chambre (sans bouger et en continuant d’observer l’objet éclairé par le laser.
Comme l’iris se ferme, le grain du speckle grossit.

Intéressant. Cela veut dire que la figure de Speckle à l'infini est modifiée par le diamètre de l'iris. Mais est-ce que pour autant on puisse dire que c'est l'oeil qui construit l'iris?

[mbochud]

« La figure de speckel résultant de toutes les interférences constructives. »
Oui.

« Une onde plane interagit avec la distribution d'indice du milieu ce qui "dévie l'onde dans une autre direction » .
Il n’est pas nécessaire de faire intervenir une distribution d'indice du milieu. On peut obtenir du speckel en produisant une image en plaçant un écran en arrière d’un petit trou.

[mariposa]

« La figure de speckel résultant de toutes les interférences constructives. »
Oui.

« Une onde plane interagit avec la distribution d'indice du milieu ce qui "dévie l'onde dans une autre direction » .
Il n’est pas nécessaire de faire intervenir une distribution d'indice du milieu. On peut obtenir du speckel en produisant une image en plaçant un écran en arrière d’un petit trou.

Ce qui suppose que l'écran ne soit pas une surface plane. il s'agit d'une surface aléatoire qui correspond a une distribution d'indice relativement à une surface plane de référence. Non, oui?

[mbochud]

Ce qui suppose que l'écran ne soit pas une surface plane. il s'agit d'une surface aléatoire qui correspond a une distribution d'indice relativement à une surface plane de référence. Non, oui?

Non, elle peut très bien être plane.
(L’inconvénient de cette méthode est que l’image sera en général très peu lumineuse)

[mariposa]

Non, elle peut très bien être plane.
(L’inconvénient de cette méthode est que l’image sera en général très peu lumineuse)

Bonjour,

Tu dis donc que si la surface est parfaitement plane il y a encore du speckle, là je ne comprend plus.

[Jeanpaul]

Une surface parfaitement plane au sens optique ne diffuse pas la lumière, on ne voit donc rien que le faisceau réfléchi. Le speckle n'existe donc pas.

[mariposa]

Une surface parfaitement plane au sens optique ne diffuse pas la lumière, on ne voit donc rien que le faisceau réfléchi. Le speckle n'existe donc pas.

Bonjour,

Absolument d'accord. Ce n'est pourtant pas ce que a dit mbochud.

J'ai posé toutes ces questions car je ne voie pas en quoi les figures de speckle sont construites par la rétine. Pour moi ce n'est qu'un simple mécanisme de diffusion cohérente (interférences constructives) et ces interférences ne sont en rien le fait de mettre un capteur ou pas.

[Jeanpaul]

C'est un peu pareil que de dire qu'un hologramme est formé par une plaque photo. C'est là que les interférences sont mesurées. Dans le cas de l'oeil les interférences (=le speckle) dépendent de l'ouverture de la pupille, ce qui ne surprend pas puisque le nombre de chemins possibles dépend de l'ouverture.

[mariposa]

C'est un peu pareil que de dire qu'un hologramme est formé par une plaque photo. C'est là que les interférences sont mesurées. Dans le cas de l'oeil les interférences (=le speckle) dépendent de l'ouverture de la pupille, ce qui ne surprend pas puisque le nombre de chemins possibles dépend de l'ouverture.

Avouons le que c'est beaucoup mieux dit comme çà. Ce n'est pas parceque l'on regarde sur l'oscillo un signal à travers un filtre pass-bas que l'on va dire que le signal a été fabriqué par le filtre ou encore moins par l'oscillo.