Fabry Perrot

[mathier]

bonjour,
je souhaite réaliser une expérience d'interférences à N ondes avec un interféromètre de type Fabry-Pérot et surtout l'utiliser pour réaliser des mesures afin de mettre en évidence les notions de cohérence spatiale et/ou temporelle nécessaires à la réalisation d'interférences.

pour illustrer la cohérence temporelle voilà mes "idées"
j'ai essayé avec une lumière laser rouge et j'ai obtenu des anneaux concentriques.
si j'utilise une lampe au sodium (2 longueurs d'onde) j'ai trouvé dans les bouquins que l'on pouvait obtenir la différence entre les deux longueurs d'onde. mais en quoi ça illustre la perte de cohérence ???
puis de la lumière blanche (beaucoup de longueurs d'onde) je tends encore plus à perdre cette cohérence temporelle : je n'ai pas fait la manip mais je vais surement avoir des anneaux concentriques irrisés.

que puisse je relever comme valeurs caractéristiques?

je sais que c'est assez floue mais je ne vois pas quoi mesurer etc ... pour bien traiter ce sujet.

merci pour vos idées
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[LPFR]

Bonjour.
Ce que l'on essaie de faire est de comparer une onde avec elle même "un peu plus loin" pour vérifier si une crête correspond toujours à une crête et un creux à un creux. Si l'onde est "très monochromatique", La distance (dans l'espace ou dans le temps) à laquelle cette correspondance reste stable sera grande (c'est le temps de cohérence) si on l'éloigne trop, une crête correspondra parfois à une crête et parfois à un zéro ou à un creux: les deux ondes ne seront plus cohérentes.
Si on fait interférer des ondes cohérentes on aura bien des maxima et des creux d'interférence. Si on le fait avec des ondes non cohérentes on aura une intensité constante égale à la somme des intensités.
Quand vous regardez les couleurs d'une couche de diélectrique (une membrane savonneuse, par exemple), vous aurez des irisations si le temps d'un aller retour dans la couche est plus petit que le temps de cohérence. Si la couche est trop épaisse, les irisations disparaissent.
Elles peuvent aussi disparaître si la couche est trop mince: beaucoup moins de la longueur d'onde.
C'est la raison pour laquelle vous avez des irisations avec la lumière blanche avec une bulle savonneuse, mais pas avec les vitres de votre fenêtre.
Calculez, pour deus ondes de longueurs d'onde lambda 1 et lambda2, la distance qu'il faut pour que les deux ondes en phase aient un décalage de pi/2. La distance parcourue vous permet de calculer le temps de cohérence en fonction de la différence des longueurs d'onde.
Faites le calcul pour les deux raies du sodium.
Au revoir.

[mathier]

ok merci
toujours sur le même thème je cherche une manip avec un Michelson pour illustrer la notion de cohérence temporelle. Je voudrais faire une expérience quantitative. Le Michelson dont je dispose n'a pas de moteur , je peux uniquement faire varier la distance d'un miroir à la main.
si vous avez des pistes ...
j'ai cherché dans le "Sextant" mais je n'y vois pas très clair.

merci

[LPFR]

Bonjour.
Il vous faudra utiliser une source très monochromatique pour que la cohérence temporelle corresponde à des différences de chemin de plusieurs millimètres.
On commence avec le Michelson réglé avec des parcours identiques et on augmente ou diminue un des deux jusqu'à ce que les interférences disparaissent. Pour vérifier s'il y a encore des interférences il suffit appuyer avec les doigts sur le support d'un miroir et voir si l'image change. Si elle ne change plus, les deux faisceaux sont devenus incohérents.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mathier]

merci mais en fait pour une présentation de manip
je cherche une expérience pour illustrer cette incohérence temporelle et ensuite je dois l'exploiter
je vais tenter de réaliser l'expérience de fizeau avec une lampe Na : il y a deux longueurs d'onde donc on les figures d'interférence peuvent se superposer et se brouiller.
Si on fait la mesure du déplacement ( delta e)n correspondant à n périodes de brouillage de la figure d'interférence
j'ai trouvé que l'on obtient varition entre les 2 longueurs d'onde = n x longueur d'onde moyenne au carré divisé par deux le ( delta e)n au carré
j'aurai donc avec la manip n et ( delta e)n mais variation de longueur d'onde ou moyenne des longueurs d'onde c'est sensiblement la même information
je ne vois pas trop l'intérêt physique !!!

[LPFR]

j'ai trouvé que l'on obtient varition entre les 2 longueurs d'onde = n x longueur d'onde moyenne au carré divisé par deux le ( delta e)n au carré
j'aurai donc avec la manip n et ( delta e)n mais variation de longueur d'onde ou moyenne des longueurs d'onde c'est sensiblement la même information
je ne vois pas trop l'intérêt physique !!!

Re;
Je ne vous suis pas.
La moyenne entre 7 et 9 est la même qu'entre 6 et 10, mais leur écart n'est pas le même.
A+

[Rhodes77]

Vous n'êtes pas clair dans vos delta oui . Pour autant la manip du Sextant sur le doublet du sodium fonctionne très bien. Vous dites "variation de longueur d'onde" mais l'expression est malheureuse. Dites plutot "écart en longueur d'onde" puisque le doublet est constitué de deux raies proches mais distinctes, mais surtout de longueur d'onde fixe, qui ne varient pas.
Vous pourrez mesurer le chariottage nécessaire à une ou plusieurs annulations de contraste de part et d'autre de la teinte plate. Ce chariottage permet de remonter relativement facilement à la mesure de l'écart en longueur d'onde. Le phénomène est le même que celui par lequel on accorde un piano : les interférences de deux ondes proches en fréquence (temporelle ou spatiales) créent des battements, ce sont ces battement que l'on mesure quand il y a "annulation du contraste" dans le Michelson.
Vous trouverez l'étude du doublet dans le Sextant paragraphe V.2.1.7 où les calculs sont détaillés.

Enfin, l'intéret physique est d'ordre spectroscopique. La puissance de la manipulation est de montrer qu'un montage optique permet de remontrer aux caractéristiques de la matière, ici le sodium.

Bon courage !

[mathier]

j'ai testé cette manip aujourd'hui elle fonctionne effectivement facilement.
est ce que je peux dire que c'est une illustration des pbs de cohérence temporelle qui apparaissent quand la source n'est pas rigoureusement monochromatique?
je considére alors que dans cette expérience il y a eu superposition des figures d'interférences des deux longueurs d'onde.

je cherche aussi une manip pour illustrer les pbs de cohérence spatiale

si vous avez...

merci

[Rhodes77]

Oui il s'agit bien de superpositions des figures d'interférence. Mais la cohérence ou non n'est pas nécessairement un problème. Ici c'est justement bien pratique !

Pour l'influence de la cohérence spatiale, continuez avec le Sextant et les fentes d'Young, pp. 161, 162 et 174. Une approche quantitative est même envisageable en mesurant l'angle de cohérence.

Sans indiscrétion, ça sent bon le montage d'agreg externe de physique ça non ? Si c'est le cas, pensez au rôle de la polarisation avec l'expérience de Fresnel Arago... Bon courage !

[inviteca389b4e]

Bonjour,

Je suis en mesure physique 2éme année , et j'ai un projet à faire mais je ne trouve pas de piste . pouvez vous m'aider.
Mon intitulé de projet est : Modulation temporelle de la phase d'une onde lumineuse utilisant un composant d'optique guidée.
Je pense que je doit utiliser un Fabry Perrot , avec un modulateur et un démodulateur mais après je suis perdue. Pouvez vous m'aidez s'il vous plait

merci
Cordialement