Géométrie des franges d'interférences

[invite9b5977b4]

Bonjour,

Deux questions me taraudent l'esprit:

1) dans le cours sur les interféromètres à division d'amplitude, la disposition du Michelson en lame d'air fait apparaître des anneaux si l'écran est perpendiculaire à l'axe des 2 sources. La configuration en coin d'ai fait apparaître des franges rectilignes, parallèles à l'arête. Cependant, dans un exercice sur l'interféromètre de Newton, celui-ci peut être comparé à un Michelson en coin d'air mais il est dit que les franges observables sont des anneaux. Pourquoi?

2) Hormis les exemples classiques du cours, comment peut-on connaître la géométrie des franges d'interférences pour un système interférentiel donné?

En vous remerciant.
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[LPFR]

Bonjour.
Il faut calculer les positions pour lesquelles la différence de chemin optique entre les deux sources est constante.
Il n'y a pas de "recette de cuisine" ou de formule. Il faut analyser chaque cas.
Au revoir.

[invite9b5977b4]

Merci pour la réponse.
Pourriez vous m'expliquer le problème que je trouve avec l'interféromètre de Newton?

[LPFR]

Re.
Téléchargez ce lien. Figure 2.2 page 37 et suivantes.
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[Jeanpaul]

Bonjour,

Deux questions me taraudent l'esprit:

1) dans le cours sur les interféromètres à division d'amplitude, la disposition du Michelson en lame d'air fait apparaître des anneaux si l'écran est perpendiculaire à l'axe des 2 sources. La configuration en coin d'ai fait apparaître des franges rectilignes, parallèles à l'arête. Cependant, dans un exercice sur l'interféromètre de Newton, celui-ci peut être comparé à un Michelson en coin d'air mais il est dit que les franges observables sont des anneaux. Pourquoi?

2) Hormis les exemples classiques du cours, comment peut-on connaître la géométrie des franges d'interférences pour un système interférentiel donné?

En vous remerciant.

Comme dit par LPFR, la différence de marche dépend de la géométrie du système et il faut regarder précisément ce qu'il en est et ça peut être complexe.
Quand on a 2 surface réfléchissantes faisant un angle et qu'on les éclaire sous un certain angle, elles vont engendrer 2 rayons séparés dans l'espace et retardés dans le temps.
C'est complexe mais il y a 2 cas relativement simples que l'on montre en cours :
1) Les surfaces font un angle mais on les éclaire par un faisceau parallèle, alors la différence de marche ne dépend que de l'épaisseur de la lame à l'endroit éclairé. Les 2 rayons réfléchis font un angle suffisant pour qu'ils semblent provenir de la lame, surtout si on regarde de loin. Alors avec une lentille on fait l'image du coin d'air sur un écran et on voit des franges rectilignes, ça s'appelle les franges d'égale épasseur. Dans une lame, les régions d'égale épaisseur sont des lignes droites, dans un interféromètre de Newton, ce sont des cercles.
2) Les surfaces sont parallèles mais on les éclaire selon diverses incidences. Les rayons ressortent parallèles et la différence de marche ne dépend que de l'angle d'incidence, ce sont des anneaux d'égale inclinaison qu'on montre avec un Michelson.

Entre ces 2 cas on a des images en ellipses, en hyperboles très compliquées et de peu d'intérêt pratique, notamment en métrologie.