Reseau contre Young

[invite865f8bfa]

Salut,
Mes questions sont plus des affirmations à préciser ou conforter..
Merci d'avance

1-
Mise à part du point de vue de la diffraction qu'elle est la difference entre un reseau et une bifente type young..?
Il me semble que la formule est strictement identique:
X= (nbre ordre * lambda * distance focale lentille)/a

"a" étant la distance entre les deux fentes pour young et la totalité du reseau (toute la longueur, toutes les fentes) pour le réseau..

Tout repose sur "a" alors ? On est plus precis avec un reseau parce qu'on étale les interfranges ?

Dites moi si j'ai bien compris..

2-
Est il juste de dire que n=nbre de fentes par unite de longueur est l'inverse de la longueur totale du reseau ?
On ecrit n= 1/a ?

3-
Je ne comprends pas que toutes les ondes secondaires crées par chaque fentes ne forment pas un beau bordel en interferant..elles sont tellement nombreuses ??

Ne devrait on pas avoir une sucession de figure d'interferences types young superposees les unes sur les autres (un peu comme lorsque qu'on utilise une source etendue avec young : on a un contraste mauvais = pb de coherence spatiale)??

4-
Du point de vue de la diffraction qu est ce qui se passe par rapport à young ?


Merci au courageux qui me repondront
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[invite6dffde4c]

Bonjour.

1-
Mise à part du point de vue de la diffraction qu'elle est la difference entre un reseau et une bifente type young..?
Il me semble que la formule est strictement identique:
X= (nbre ordre * lambda * distance focale lentille)/a

"a" étant la distance entre les deux fentes pour young et la totalité du reseau (toute la longueur, toutes les fentes) pour le réseau..

Tout repose sur "a" alors ? On est plus precis avec un reseau parce qu'on étale les interfranges ?
Dites moi si j'ai bien compris..

Je dirais que les deux diagrammes de diffraction n'ont rien en commun en dehors que les maximums des franges et des raies se trouvent au mêmes endroits.
Dans un cas on a des franges sinusoïdales avec des largeurs égales à leur séparation et dans l'autre cas on a des "raies" de la forme de sinus cardinal [sin(x)/x] dont la largeur ne dépend que de la longueur du réseau.

2-
Est il juste de dire que n=nbre de fentes par unite de longueur est l'inverse de la longueur totale du reseau ?
On ecrit n= 1/a ?

Uniquement à nombre de traits constant.
Dans votre formule ce n'est par le chiffre 'un' au numérateur mais la lettre "L".

3-
Je ne comprends pas que toutes les ondes secondaires crées par chaque fentes ne forment pas un beau bordel en interferant..elles sont tellement nombreuses ??

Ne devrait on pas avoir une sucession de figure d'interferences types young superposees les unes sur les autres (un peu comme lorsque qu'on utilise une source etendue avec young : on a un contraste mauvais = pb de coherence spatiale)??

Vous avez raison que le diagramme de diffraction dépend de l'étendue de la cohérence spatiale et temporelle de la lumière incidente sur l'objet diffractant. Par exemple, avec de la lumière peu cohérente, les fentes de Young ne donnent des images de diffraction que près de l'axe, où la différence de chemin entre les rayons interférant est faible. Au delà, pas des bandes. Même chose avec un réseau. La largeur des raies dépend de la longueur de cohérence.

4-Du point de vue de la diffraction qu est ce qui se passe par rapport à young ?

La différence est que dans Young vous n'additionnez que deux sinusoïdes. Avec un réseau vous additionnez des milliers qui changent de phase très vite dès qu'on n'est pas au bon endroit. L'amplitude tombe très vite à zéro. On le voit très bien si on comprend les diagrammes de Fresnel et qu'on les utilise, au lieu de faire le calcul purement mathématique. Mais, de nos jours, la géométrie n'est plus enseignée et les solutions géométriques ne sont plus comprisses. Même quand on les fait au tableau.

Au revoir.

[invite865f8bfa]

Merci d'avoir pris le temps de répondre à mes questions

Je constate tout de suite en vous lisant que soit j'ai mal expliqué soit je confonds deux notions qui pour moi non rien à voir : l'interference et la diffraction..
Il me semble effectivement que les deux phenomènes coexistent dans le réseau (et meme que l'on peut parler d'interferences parce qu'il y a aupravant division du front d'onde de l'unique source)
La premiere question concernait donc les interferences obtenues avec young comparées à celle obtenues avec le réseau..
Et je me demandais pourquoi utiliser un réseau pour disperser une source..puisqu'apparement les formules st identiques..

Uniquement à nombre de traits constant.
Dans votre formule ce n'est par le chiffre 'un' au numérateur mais la lettre "L".

oui vous avez raison. Merci
cependant cela me gene d'ecrire
n=L/a ne devrait on pas ecrire n=L/a +1 ?

Vous avez raison que le diagramme de diffraction dépend de l'étendue de la cohérence spatiale et temporelle de la lumière incidente sur l'objet diffractant. Par exemple, avec de la lumière peu cohérente, les fentes de Young ne donnent des images de diffraction que près de l'axe, où la différence de chemin entre les rayons interférant est faible. Au delà, pas des bandes. Même chose avec un réseau. La largeur des raies dépend de la longueur de cohérence.

Je ne comprends pas la derniere phrase "La largeur des raies dépend de la longueur de cohérence"

La différence est que dans Young vous n'additionnez que deux sinusoïdes. Avec un réseau vous additionnez des milliers qui changent de phase très vite dès qu'on n'est pas au bon endroit. L'amplitude tombe très vite à zéro. On le voit très bien si on comprend les diagrammes de Fresnel et qu'on les utilise, au lieu de faire le calcul purement mathématique. Mais, de nos jours, la géométrie n'est plus enseignée et les solutions géométriques ne sont plus comprisses. Même quand on les fait au tableau.

Moi je pensais que justement la figure était toute brouillée et qu'on aurait jamais vraiment noir noir ou blanc blanc



Merci pour vos réponses

[invite6dffde4c]

Re.
Je vous répondrai demain.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La diffraction vient presque toujours accompagnée par des interférences. Alors, même si on peut imaginer des expériences avec des interférences sans diffraction ou de diffraction sans interférences, les deux mots viennent très souvent ensemble et sont utilisées bien souvent indifféremment. Cela doit hérisser le poil des créateursdenouveauxnoms et des puristes qui pensent que l'essence de la physique est la précision des mots. Eh bien, je n'ai rien à secouer de l'opinion de ces messieurs. Je continue à mélanger les mots interférences et diffraction.

Pour ce qui concerne "les arbres et les intervalles", vous avez raison, mais je m'en fous aussi. Quand il s'agit de 10 000 lignes par centimètre, alors que l'on fasse une erreur de une ligne en plus ou en moins ne me dérange pas, et je le fais sans problème de conscience.

>>>>"La largeur des raies dépend de la longueur de cohérence"
Quand la cohérence spatiale est petite, seules les ondes en provenance de lignes proches interfèrent bien. Vous pouvez imaginer le réseau comme un ensemble de réseaux plus courts. Chacun des morceaux vous donne une raie d'interférence plus large mais toutes ces raies tombent au même endroit. Seulement la lumière de chacune de ces raies est incohérente avec les autres. Elles ne s'ajoutent pas en phase mais en intensité. L'amplitude résultante est plus faible et la largeur plus grande.
Pour une longueur de cohérence grande, la largeur des raies est inversement proportionnelle à la longueur du réseau. Maintenant elle est donnée par la longueur du réseau sur lequel tombe une lumière qui est capable interférer. Ou dit autrement, la longueur de cohérence spatiale.

Le lumières cohérentes s'ajoutent "en phase": maximum quand le déphasage est nul, zéro quand le déphasage et 180°.
Les lumières non cohérentes s'ajoutent en intensité: intensité totale = somme des intensités.
Plusieurs images de diffraction incohérentes, mais avec les maximums et minimums au même endroit s'ajoutent en intensité. Et les maximums et minimums restent au même endroit.

Au revoir.

[invite865f8bfa]

Bonjour

La diffraction vient presque toujours accompagnée par des interférences. Alors, même si on peut imaginer des expériences avec des interférences sans diffraction ou de diffraction sans interférences, les deux mots viennent très souvent ensemble et sont utilisées bien souvent indifféremment. Cela doit hérisser le poil des créateursdenouveauxnoms et des puristes qui pensent que l'essence de la physique est la précision des mots. Eh bien, je n'ai rien à secouer de l'opinion de ces messieurs

Mon but n'est pas de vous prendre en défaut. Mais permettez moi de vous dire que je ne suis pas du tout d'accord avec vous...
La diffraction n'a absolument aucun rapport (à mon sens) avec les interferences si ce n'est qu'elles mettent en évidence le caractere ondulatoire de la lumiere..Qu'elles arrivent souvent ensemble soit mais ca ne me parait pas un raison pour les confondres...Je ne voudrais pas exagérer mais ca ressemble fort à de l'obscurantisme tout ca.. Pour moi qui suis chimiste de formation c'est un vrai probleme, lorsque je découvre ces notions, à dapatouiller par la suite...J'imagine que c'est la meme chose pour des eleves qui n'ont encore jamais abordé la notion.

>>>Pour ce qui est de la largeur des raies:
voulez vous me dire que la largeur spectrale est inversement proportionnelle à la longueur de cohérence..?
Vous expliquez beaucoup la physique avec les mains ce que je trouve très bien mais parfois une petite formule simple c'est pas mal..
Je suis un peu perdu parfois dans vos devellopement...

[invite6dffde4c]

Re.
Comme je n'ai pas le temps de réécrire les formules, je vous envoi une copie d'écran d'un problème similaire. On peut considérer chaque trait du réseau de diffraction comme une source (comme disait M. Huygens). J'ai utilisée des sources complexes, ce qui simplifie le calcul, mais seule la partie réelle nous intéresse.
Il y a des façons plus belles et plus générales de le faire avec la transformée de Fourier et la convolution, mais c'est plus long et il faut faire des dessins.
A+