Salut,
Excusez moi de vous demander ça, mais je n'arrive pas à cerner ce concept de cohérence spatiale et temporelle d'une source.
Je trouve l'article de wikipedia pas très clair (enfin pour moi)....
http://fr.wikipedia.org/wiki/Coh%C3%...nce_temporelle
Je ne comprend pas pourquoi ils disent que si la lumière du soleil ne passe pas par une première fente avant de se diriger vers le dispositif de Young, il n'y aura pas d'interférences...
Merci à vous.
Bonjour.
Deux ondes lumineuses sont cohérentes à un endroit donné, si leur déphasage reste petit (mettons pas plus que +/- pi/2) pendant longtemps.
Si la lumière vient directement du soleil, dans chaque fente elle sera la somme des ondes parties de n'importe quel endroit du soleil e de n'importe quelle fréquence le résultat sera une onde qui contient toutes les fréquences du visible avec n'importe quelle phase et ceci pour chacun des deux trous de Young. La lumière qui sortira de chaque trou sera indépendante de celle qui sort de l'autre. Elles n'on aucune chance d'être en phase.
Maintenant, si vous prenez la lumière qui sort d'un trou, elle est toujours du "n'importe quoi" en phase et en fréquence, et à une certaine distance, la lumière qui arrivé sera la somme des tous ces "n'importe quoi".
Maintenant, prenez la lumière qui sort d'un trou et qui arrive à deux endroits proches. À chacun des deux endroits, la somme sera la somme des "n'importe quoi", mais si la différence de temps de parcours de la lumière pour arriver à chacun des deux endroits est petite (de l'ordre de la période), les deux sommes de "n'importe quoi" maintiendront une différence de phase (presque) constante, pour chacune des fréquences (ou longueurs d'onde). Les deux sommes seront cohérentes.
Ces des ondes cohérentes qui sortent des deux trous, seront capables de donner des interférences visibles, à condition que, à l'endroit de la somme, la différence de temps de parcours soit toujours assez petite.
Ce temps "assez petit", est le temps de cohérence de la lumière. Il est relié à la "monochromaticité" de la lumière. Avec la lumière blanche du soleil ce temps est de l'ordre de un ou deux périodes. Pour des lumières monochromatiques, ce temps est beaucoup plus grand et il peut atteindre plusieurs dizaines de centimètres pour des lasers de course.
Ça veut dire, qu'avec la lumière blanche du soleil, les trous de Young ne donneront que 3 ou 4 franges d'interférence.
Au revoir.
Il y aura des franges d'interférences mais celles-ci ne feront que bouger aléatoirement. Le résultat est que tout se brouille et on dit qu'il n'y a pas de franges.Envoyé par Mono13
Merci beaucoup LPFR, je comprend mieux maintenant.
Il me reste juste un petit point ambigu: Quand on parle de cohérence spatiale d'une "source", c'est relativement à la lumière qu'elle émet ?
Salut,
Parce que la source primaire doit être quasi-ponctuelle, pour que les systèmes d'interférence générées par les petites sources jumelles ne s'écrasent pas les unes les autres sur le champ d'observation.
Sauf avec un laser, il faut d'abord sélectionner une "petite" source, modélisable de façon acceptable comme une source ponctuelle.
Ensuite, on fabrique deux images optiques semblables de cette première source.
Et les rayons issus de ces deux sources vont interférer …
Comme le précise LPFR, pour que les franges puissent en outre être visibles en nombre, les sources doivent être monochromatiques, puisque l'interfrange dépend de la couleur [longueur d'onde ou fréquence].
… enfin, c'est le raisonnement que je me suis bricolé personnellement …
On comprend peut-être mieux le phénomène en adoptant le modèle de l'onde électromagnétique, où on dit que l'intensité lumineuse est représentée par le carré du module du champ électrique local : si les vecteurs E↑ ne vibrent pas en phase ET direction, leurs modules ne s'ajoutent pas [ou en oppositions, se neutralisent]. Seules les intensités individuelles s'ajoutent [en moyennes, ils sont orthogonaux, quelles que soient leurs phases].
@+
[cohérence spatiale et dans le temps : effectivement, au lieu d'observation, donc des rayons lumineux … mais cela implique également la cohérence des sources, ce qui va de soi]
@+
« le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »
Re.
Oui. Bien sur.
La cohérence spatiale est un peu comme la cohérence temporelle. La cohérence temporelle est la distance (en temps) entre deux endroits "sur le même rayon lumineux" pendant laquelle la différence de phase reste au peu près constante. La cohérence spatiale est la distance (longitude) entre deux endroits dans laquelle la différence de phase reste au peut près constante.
Pour une source ponctuelle, tous les endroits sur un même "front d'onde" sphérique sont cohérents.
Une source étendue produit de la lumière dont la phase est différente suivant l'endroit de la source
Pour une source étendue, la distance de cohérence spatiale dépend de l'étendue. À mesure que vous changez de position, le déphasage entre les différents endroits de la source change.
On retombe dans la situation que je vous ai décrite pour les trous de Young. Comme leur dimension est bien plus grande que la longueur d'onde utilisée, ils constituent une source étendue. La lumière émise ne garde sa cohérence que si on ne change pas trop la distance par rapport aux bords des trous.
A+
