Principe de Huygens et Diffraction

[Palmer Eldritch]

Bonjour à tous !
je suis actuellement en Terminale S, et avant que les vacances ne débutent, on étudiait la diffraction d'un rayon laser par une fente.cela donnait une figure de diffraction sur l'écran. En y repensant, j'ai toujours du mal à m'imaginer ce qui c'est passé au niveau du rayon pour avoir formé la figure de diffraction sur l'écran. la lumière du laser est une onde monochromatique... donc dans le cas ou la fente est plus grande que sa longeur d'onde, elle parvient plus ou moins à fléchir autour de l'obstacle pour passer de l'autre coté de la fente ( d'après ce que j'ai compris). Mais sur l'écran, on on observe une grande tache centrale, et de chaque coté de cette tache, des petites taches séparées de la tache centrale par des "extinctions", et d'une largeur égales à la largeur de la tache centrale/2. Mais d'ou vient cette figure d'interférence ? Puisqu'il s'agit d'une onde monochromatique ? Pouquoi les extinctions ?
Pour mieux comprendre, j'ai fais des recherches et je suis tombée sur le principe de Huygens, ( non mentionné dans mon cours de Ts) et qui explique que la lumière se propage de proche en proche, et que chaque point atteint par elle se comporte comme une source secondaire de lumière, et emet une one sphérique proportionnelle à l'onde inicdente. Bon, alors peut etre que la fente aurait décomposées l'onde pour faire apparaitre toutes les ondes secondaires dont elle est composée , d'ou les figures d'interférences... Et d'ailleurs j'ai rien compris non plus à la deuxième partie du principe "emet une one sphérique proportionnelle à l'onde incdente". ca veut dire que l'onde monochromatique est en fait la somme de plusieurs ondes secondaires ? Et pourquoi sphériques ?
S'il vous plait, je sent que je m'embrouille de plus en plus, et à chaques nouvelles tentatives,tout me semble devenir encore plus flou; Donc si vous avez une explications au principe de diffraction, n'éhistez pas : aidez moi !!!
Merci pour toute réponse
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[maxwellfiltre]

Bonsoir,

je pense que ceci va "t'éclairer" (jeu de mots approprié )

Bonne lecture..

[Palmer Eldritch]

Bonsoir,
Merci pour la réponse. Mais dans le cas des fentes de yong, Les figures d'intérférences sont très compréhenssibles puisque ce sont deux faisceaux de lumière qui interfèrent ensemble. Dans le cas de la diffraction obtenue en faisant passer un rayon laser à travers une fente dont l'ouverture est inférieure à sa longeur d'onde, je n'arrive pas à comprendre d'ou viennent les figures d'interférences, parce qu'il s'agit d'un seul faisceaux lumineux. pourquoi il y a t-il une tache centrale et de petites taches de largeur égales à la largeur de la tache centrale/2. Qu'est ce qui a bien pu se passer pour donner cette image sur l'écran... ?
Merci encore pour vos réponses.

[maxwellfiltre]

Il faut regarder par là

[A voir en vidéo sur Futura]

[WizardOfLinn]

Bonsoir,
Merci pour la réponse. Mais dans le cas des fentes de yong, Les figures d'intérférences sont très compréhenssibles puisque ce sont deux faisceaux de lumière qui interfèrent ensemble. Dans le cas de la diffraction obtenue en faisant passer un rayon laser à travers une fente dont l'ouverture est inférieure à sa longeur d'onde, je n'arrive pas à comprendre d'ou viennent les figures d'interférences, parce qu'il s'agit d'un seul faisceaux lumineux. pourquoi il y a t-il une tache centrale et de petites taches de largeur égales à la largeur de la tache centrale/2. Qu'est ce qui a bien pu se passer pour donner cette image sur l'écran... ?
Merci encore pour vos réponses.

Chaque point du front d'onde est une source secondaire sphérique, et toutes ces sources sont cohérentes entre elles (relation de phase fixe). On a une infinité de sources secondaires et la figure observée est la résultante d'interférence de toutes ces sources.

Explication "avec les mains", dans deux cas :
Cas 1 : propagation en espace libre, pas de fente/diaphragme
Par le principe de Huygens-Fresnel, on passe d'un plan z=0 à z=d en décomposant l'onde dans le plan z=0 en ondes sphériques, propagées jusqu'au plan z=d, et recomposées (l'intégrale d'Huygens-Fresnel est la somme de recomposition des ondes après propagation)
Comme il n'y a pas de diaphragmation, on retrouve toutes les ondes à l'arrivée
Cas 2 : passage par un diaphragme
Le diaphragme élimine les ondes en dehors du diamètre d'ouverture libre, il en manque à l'arrivée pour la recomposition dans le plan z=d, d'où cette figure d'interférences caractéristiques

[Palmer Eldritch]

"Le diaphragme élimine les ondes en dehors du diamètre d'ouverture libre, il en manque à l'arrivée pour la recomposition dans le plan z=d, d'où cette figure d'interférences caractéristiques". Ah, merci beaucoup, c'est donc une interférence entre les ondes sphériques restantes...Pour compléter cette explication, je sais que j'en demande beaucoup et que je n'ai pas la compréehenssion très facile, et ce que quelqu'un ne pourrait pas se porter volontaire pour faire un petit de shéma de diffraction incluant les ondes sphériques ? J'en ai fais plusieurs sur mon cahier de notes mais ils ont l'air tellement faux que je n'ose pas vous les montrer. Non parce que j'ai beaucoup de mal à me "representer" ces ondes sphériques, vous comprenez, je viens de découvrir cette notion d'onde sec alors..

[calculair]

bonjour

regarde la spirale de Cornu

http://gilbert.gastebois.pagesperso-...iffraction.htm

[WizardOfLinn]

...
et ce que quelqu'un ne pourrait pas se porter volontaire pour faire un petit de shéma de diffraction incluant les ondes sphériques ? J'en ai fais plusieurs sur mon cahier de notes mais ils ont l'air tellement faux que je n'ose pas vous les montrer. Non parce que j'ai beaucoup de mal à me "representer" ces ondes sphériques, vous comprenez, je viens de découvrir cette notion d'onde sec alors..

Il y a un schéma sur wiki, avec une onde plane attaquant un diaphragme :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Princip...uygens-Fresnel

[Palmer Eldritch]

Merci à tous. Je comprend un peu mieux d'ou viennent ces figures de diffraction. Sans le principe de huygens, cela restait un mystère. Dommage qu'on ne l'étudie pas en cours en meme temps que la diffraction !
a bientot !