notions de cohérence

[Jess921]

Bonjour,

J'ai des questions au sujet des notions de cohérence spatiale et temporelle. Selon moi, deux ondes sont cohérentes si elles créent des interférences.

Mais, dans un sujet, on nous demande en observant deux ondes : l'une est une superposition de trains d'ondes sinusoidaux d'amplitude variable et de durée fixe et l'autre est une sinusoide modulée par une enveloppe.
Et on nous demande si ces 2 signaux sont cohérents temporellement : comment peut-on observer ou non cette cohérence ?

Dans un deuxième temps, on nous présente une onde spatio-temporelle telle qu'à un temps t elle est observée en x0 puis en (t+Tau) elle est observée en (x0-dx) et (x0+dx) puis (t+2Tau) en (x0-2dx) et (x0+2dx) etc...
On nous demande si la forme de cette onde est spatialement cohérente ou non ? d'après la suite de mon énoncé, je devine que non mais je ne comprends pas comment le savoir et comment UNE seule onde peut avoir une forme cohérente ou non...


Si vous pouviez m'éclairer à ce sujet svp
Merci d'avance
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[LPFR]

Bonjour.
Je vous recopie une explication que j'avais donnée:

Quand vous avez une onde monochromatique vous savez que si vous regardez l'amplitude instantanée d'un même rayon de lumière à deux endroits distants d'un multiple de la longueur d'onde, vous aurez toujours un maximum qui correspondra à un maximum et un minimum qui correspondra à un minimum. De même si la distance correspond à un multiple impair de lambda/2, un maximum correspondra toujours à un minimum. Dans ces conditions, vous aurez des interférences et des franges de Young bien distinctes.
Mais si l'onde n'est pas monochromatique elle n'a pas une longueur d'onde bien définie et si la distance entre les deux points est "trop grande" vous n'aurez pas en permanence la correspondance maximum avec maximum et minimum avec minimum, etc. Les interférences ne seront pas toujours constructives ou destructives. Les deux ondes ne s'ajoutent pas en phase (et en amplitude) mais uniquement en puissance surfacique. On n'a plus de maximums et minimums ni de franges mais un éclairement uniforme.
Si vous avez vu, ou avez la possibilité de voir, un signal modulé en fréquence dans un oscilloscope, vous verrez que la première ondulation est toujours nette (car c'est elle qui déclenche le balayage) mais que les ondulations suivantes deviennent de plus en plus épaisses car la période n'est pas constante et que si la modulation est assez profonde (il faut utiliser un générateur de fonction) alors, à droite de l'écran on ne voit plus des oscillations. On est arrivé au point où la largeur de l'écran correspond à un temps plus grand que le temps de cohérence du signal.
Avec la lumière blanche vous avez une longueur d'onde qui va de 400 nm à 700 nm. C'est à dire l'équivalent d'un signal de 550 nm "modulé en fréquence" de 30 %.
Cela veut dire que le signal à l'oscilloscope sera net pour le premier cycle et perdra sa netteté en environ 3 cycles.
Et cela veut dire que la frange centrale de Young sera nette mais que vous ne verrez que quelques 3 franges de chaque côté.

Ce décalage dans le temps pendant lequel le signal et cohérent avec lui-même, est le "temps de cohérence". Contrairement à ce que l'intuition voudrait, la distance correspondante à ce temps n'est pas la distance de cohérence.
La "distance de cohérence" se mesure "de côté". Sur un front d'onde c'est la distance pour laquelle, les deux signaux sont encore cohérents.

Tout cela explique pourquoi on voit des irisations sur les bulles de savon et non sur les vitres des fenêtres et même pas sur les "films fraicheur".

Au revoir.

[Jess921]

Bonjour,

Merci pour votre explication.

Alors du coup si j'ai bien compris, dans mon premier exemple, mes deux signaux n'ont pas la même fréquence donc ça les empêchera d'avoir toujours des interférences constructives ou destructives donc ils sont temporellement incohérents.

Pour le deuxième exemple par contre je ne sais pas trop car on reçoit le même signal mais à des endroits différents et de façon décalée dans le temps : pourquoi sont-elles incohérentes ? En fait j'ai la formule de la fonction de Wolf et on me demande ce qu'on devrait modifier dans celle-ci pour que ce signal devienne cohérent. Mais je ne vois pas quoi modifier car déjà dans cette fonction on prend en compte la différence de positions et la différence de temps entre deux mesures.

Pourriez-vous m'éclairer svp ?


Merci d'avance

[LPFR]

Re.
Je ne peux pas vous répondre pour vos exemples sans les voir.
Pour ce qui est de la "fonction de Wolf", je n'en ai jamais entendu parler. Je ne sais pas de quoi il s'agit.
A+

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