Synchrone et cohérent

[mej]

Quelle est la différence entre synchrone et cohérente en optique ondulatoire??

Merci
-----

[stefjm]

Synchrone : même fréquence
Cohérent : même fréquence et même phase.

[LPFR]

Bonjour.
Pour moi, cohérence ne veut pas dire même phase.
Par exemple, les deux trous de Young sont cohérents même si on les regarde d'un angle qui fait que la lumière arrive en opposition de phase.
Peut-être qu'on pourrait dire que cohérence correspond à une différence de phase (presque) constante.

Je n'ai pas le souvenir d'avoir entendu le terme "synchrone" en optique.
Au revoir.

[arrial]

Salut,




… pour interférer, deux sources doivent être synchrones et cohérentes, ce qu'on obtient le plus facilement en les faisant résulter d'une source unique.

◙ synchrones dans la mesure où les paquets d'ondes doivent coïncider ou au moins se recouvrir à l'arrivée pour pouvoir interférer,
◙ cohérentes dans la mesure ou, en effet, la différence de marche optique et le déphasages doivent être constants.



… enfin, selon mes vieux souvenirs …



@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[mariposa]

Bonjour,

on peut écrire un signal périodique sous la forme:

A. cos (w.t + F)

2 phénomènes (2 signaux A1 et A2 ) sont synchrones s'ils ont même fréquence donc:

w1 = w2.

En conséquence de quoi la différence de phase s'écrit:

F = (F1 - F2) qui est une constante.


Dans la pratique un signal rigoureusement périodique n'existe pas mais dans la pratique on peut dans certaines circinstances en faire une bonne approximation sous la forme:


A.cos [w.t + F(t) ]

où F(t) varie lentement sur une période T (avec w.T = 1)

F(t) peut aussi bien reprsenté une dérive lente où une variable aléatoire.

Il est facile de comprendre que sur une échelle de temps tau pas trop élevée 2 signaux font sembler synchrone. Dans ce cas on dira qu'il sont cohérents sur une échelle de temps tau.

On définit donc une fonction de corrélation de phase entre 2 signaux presque identiques de la forme:

<F1(t).F2(t)> qui vaut

exp (-t/tau)

donc vaut 1 à t=0 (donc parfaitement corrélés)
Et presque zéro au bout de 2.tau

De la même façon on peut décrire une fonction d'autocorrélation qui exprime le temps Tau pendant lequel on peut considérer un signal comme raisonnablement périodique:

<F(0).F(t)> = exp (-t/tau)

Cela est très facile à faire expérimentalement il suffit de séparer le signal en 2 et de les comparer en ayant retardé un des signaux (En optique cela se fait en rallongeant le chemin optique).

[stefjm]

Bonjour.
Pour moi, cohérence ne veut pas dire même phase.
Par exemple, les deux trous de Young sont cohérents même si on les regarde d'un angle qui fait que la lumière arrive en opposition de phase.
Peut-être qu'on pourrait dire que cohérence correspond à une différence de phase (presque) constante.

Bonjour,
Je suis d'accord avec vous. J'ai merdé.
En fait, je pensais déphasage constant et j'ai trop raccourci l'explication.

Je n'ai pas le souvenir d'avoir entendu le terme "synchrone" en optique.

Un asservissement en fréquence laisse libre la phase (synchrone) et il faut une intégration de plus dans la boucle pour avoir un asservissement de phase précis. (cohérence et donc asservissement de fréquence également)
J'ai retrouvé du vocabulaire d'optique quand j'ai fait des boucles à verrouillage de phase. (PLL)

On retrouve aussi ces notions en mécanique avec asservissement de vitesse angulaire (qui laisse libre la position angulaire, synchrone) et asservissement de position angulaire. (cohérent)

En optique, les fentes d'Young revienne à asservir une fente en prenant l'autre comme consigne. (cohérence des phases) Le truc est génial.

Un grand médecin touche à tout ce Monsieur Young : http://fr.wikipedia.org/wiki/Thomas_Young

Cordialement.

[mej]

Peut-on avoir une définition claire et simple des deux termes???

mej

[arrial]

Peut-on avoir une définition claire et simple des deux termes???
mej

… je crains que non, pour ce qui concerne la cohérence :

▼ http://www.universalis.fr/encycloped...que-coherente/
« Tous les expérimentateurs, de l'étudiant au prix Nobel, savent combien il est difficile de produire des franges d'interférence. L'homme de la rue, lui, sait bien que ce n'est pas un phénomène d'observation courante. De la réflexion sur cet aspect particulier de l'optique, surtout depuis la fin du XIXe siècle, s'est peu à peu dégagée la notion de cohérence, notion si féconde qu'elle aboutit en 1960 à la réalisation d'une source de lumière sans équivalent connu dans la nature, le laser.

Nous pouvons donner la définition suivante de la cohérence : « Deux ondes lumineuses sont dites mutuellement cohérentes si elles donnent naissance à une figure d'interférences assez stable pour être détectée. »

Par extension, nous parlons d'un faisceau de lumière cohérente, s'il est séparable en deux ondes mutuellement cohérentes. À l'opposé, deux ondes qui ne peuvent pas donner naissance à des interférences stables sont dites incohérentes entre elles. Il est bon de noter tout de suite le flou de la définition, flou qui se borne en fait à constater un phénomène bien banal : la variation de qualité d'une figure […] »


En revanche, "synchrone" signifie que les deux sources 'vibrent' en phase, du moins avec un déphasage constant.

En fait, je pense que le synchronisme implique que les paquets d'ondes de chaque photon se recoupent …

@+

[mej]

Je pense qu'il existe une définition simple de source cohérente, non???

[mariposa]

Peut-on avoir une définition claire et simple des deux termes???

mej

Il me semble avoir répondu à ta question. Non?

[mej]

Il me semble avoir répondu à ta question. Non?

Mais n'y a t'il pas une histoire de phase àl'origine??

[Rhodes77]

Bonjour,

Juste un petit élan rigoriste :
Deux ondes sont isochrones si elles ont même fréquence.
Deux ondes sont synchrones si elles ont même phase.

Pour répondre à la question initiale, il faut donc savoir si la distinction a été faite par mej ou non.

[mej]

Bonjour,

Juste un petit élan rigoriste :
Deux ondes sont isochrones si elles ont même fréquence.
Deux ondes sont synchrones si elles ont même phase.

Pour répondre à la question initiale, il faut donc savoir si la distinction a été faite par mej ou non.

Pour les sources synchrones: est-ce la même phase ou une différence de phase constante à l'origine?

[Rhodes77]

Alors deux processus sont synchrones s'ils ont lieux en même temps, isochrones s'ils ont la même période.
Synchrones = déphasage stationnaire, autrement dit pas forcément nul.

Un petit lien vers un pdf de l'université de Caen : ici !

[mej]

Pour répondre à la question initiale, il faut donc savoir si la distinction a été faite par mej ou non.

Merci pour le lien, je comprends source synchrone...

peut-on répondre à la question initiale??

[nlm.nlm]

bjr

Dans le cas des ondes sonores , peut il y avoir interferences avec deux sources de meme fréquences mais en opposition de phase à l'origine des temps ?

merci

[stefjm]

Pourquoi pas?
On doit bien pouvoir trouver un lieu où les amplitudes s'ajoutent.

[nlm.nlm]

On doit bien pouvoir trouver un lieu où les amplitudes s'ajoutent.

elles s'ajoutent partout où elles se superposent

Mais y a t - il des endroits où les ondes sont constamment en phase ( ou en opposition de phase ) ?

[stefjm]

Ca doit bien pouvoir se trouver. non?

[mariposa]

Quelle est la différence entre synchrone et cohérente en optique ondulatoire??

Merci

Beaujour,

Synchrone est une notion d'asservissement (un mimétisme)

un moteur synchrone a une vitesse de rotation asservie a la fréquence du réseau EDF. Si la fréquence varie le moteur suit.

Dans un laser la fréquence de l'onde émise est asservie a une différence de niveaux d'énergie. Si cette différence d'énergie est modifiée la fréquence de l'onde est modifiée.

Un ensemble de marcheurs qui suivent un leader est ensemble synchronisé lorsque ceux-ci marchent au pas. Si le leader ralenti tout le monde fait de même.

Les horloges des ordinateurs sont asservis aux horloges de Césium qui donnent le temps universel. Le temps universel dérive (tres tres peu) et donc les horloges des ordinateurs.


La notion de cohérence est une autre notion. Son statut est la ressemblance

Un signal électrique périodique ou un réseau régulier d'atomes sont des systèmes parfaitement cohérents car par translation discrètes dans le temps ou dans l'espace ils sont confondus , cad ils se ressemblent totalement).

De cette idée on va caractériser mathématiquement des systèmes par une longueur L ou un temps de cohérence T. Cad sur quelle longueur ou sur quel intervalle de temps les fonctions se ressemblent.

le meilleur exemple est l'optique:

le temps de cohérence Tc est le temps ou une fonction temporelle se ressemble a elle-même. Pour le mesurer on divise le signal en 2 dont une partie est retardée et on regarde la figure d’interférence. Su le retard est trop grand il n y a plus d’interférence. (on peut donc mesurer le temps de cohérence).

La longueur de cohérence est la longueur qui caractérise la ressemblance transversale d'un front d'onde. Dans une une expérience de diffraction style trous Young ne donnera pas de figures d'interférences si la distance entre les trous est plus grande que la longueur de cohérence transversale.

Tout ceci se traduit mathématiquement en termes de fonctions de corrélations.

[mariposa]

Bonjour,

Je viens de découvrir que j'avais déjà répondu a cette question en 2010 dans un langage mathématique. Néanmoins La réponse que j'ai faite ci-dessus est plus juste car beaucoup plus large en assimilant synchronisme a asservissement.

Quand on parle d'asservissement en fréquence, cela ne veut dire pas que l'on doit maintenir la fréquence constante mais que l'on veut piloter la fréquence selon des conditions a définir(maintenir la fréquence constante n'est qu un cas particulier). La fréquence pouvant varier, on peut plutôt parler d'asservissement en phase puisque changer continûment de fréquence c'est modifier continûment la phase (dans une approximation adiabatique).

[nlm.nlm]

je crois avoir la reponse
il y a bien interferences mais les maximas et minimas sont inversés / à ceux qu'ils étaient quand les ondes étaient en phase

[stefjm]

le meilleur exemple est l'optique:

le temps de cohérence Tc est le temps ou une fonction temporelle se ressemble a elle-même. Pour le mesurer on divise le signal en 2 dont une partie est retardée et on regarde la figure d’interférence. Su le retard est trop grand il n y a plus d’interférence. (on peut donc mesurer le temps de cohérence).

La longueur de cohérence est la longueur qui caractérise la ressemblance transversale d'un front d'onde. Dans une une expérience de diffraction style trous Young ne donnera pas de figures d'interférences si la distance entre les trous est plus grande que la longueur de cohérence transversale.

Tout ceci se traduit mathématiquement en termes de fonctions de corrélations.

Peut-on définir une vitesse de cohérence?
Si non, pourquoi?
Si oui, comment et quelle est sa signification?
Merci.

[stefjm]

je crois avoir la reponse
il y a bien interferences mais les maximas et minimas sont inversés / à ceux qu'ils étaient quand les ondes étaient en phase

C'est quand même très logique, Non?

[MrGomki]

Pour répondre simplement:
Deux sources d'ondes sont synchrones si elles sont en phase.
Deux sources d'ondes sont cohérentes si elles présentent une différence de phase constante l'une par rapport à l'autre.

Je cherchais la même chose et je suis tombé sur plein de site avec plein de formule compliqué et des phrases kilomètrique alors que comme "mej" je cherchais une simple définition... Ça aidera peut-être d'autre comme nous deux. ^^

[LPFR]

Pour répondre simplement:
Deux sources d'ondes sont synchrones si elles sont en phase.
Deux sources d'ondes sont cohérentes si elles présentent une différence de phase constante l'une par rapport à l'autre.

Je cherchais la même chose et je suis tombé sur plein de site avec plein de formule compliqué et des phrases kilomètrique alors que comme "mej" je cherchais une simple définition... Ça aidera peut-être d'autre comme nous deux. ^^

Bonjour.
Pas avec des réponses incorrectes.
Deux sources sont synchrones quand leur différence de phase est fixe.
Deux sources sont cohérentes quand leur différence de phase reste comprise entre ±π/2
Au revoir.

[MrGomki]

Merci bien pour la rectification!