Michelson- interference
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Michelson- interference



  1. #1
    kizakoo

    Michelson- interference


    ------

    Bonsoir, voici l'énoncé d'un exo portant sur un Michelson réglé en lame d'air :
    On cherche à mesurer la bande passante Δλ d’un filtre jaune. On utilise pour cela un interféromètre de
    Michelson. L’interféromètre est éclairé par une source de lumière blanche devant laquelle on interpose le filtre
    étudié. Au centre de la figure d’interférences, on place un capteur photoélectrique qui donne une tension
    proportionnelle à l’intensité lumineuse qu’il reçoit.
    Cette tension est enregistrée à l’aide d’un logiciel d’acquisition. On « chariote » un miroir du Michelson en
    couplant sa vis de translation à un moteur à vitesse de rotation très faible et constante.
    Au début de l’enregistrement, de durée totale 5 mn, la vis micrométrique du Michelson indique X1 = 38,61
    mm. À la fin, X2 = 38,53 mm.
    Le résultat de l’acquisition est donné figure 1.
    Nom : michelson.jpg
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Taille : 29,5 Ko

    On nous demande d'interpréter la forme de la figure et on nous fournit comme indication :"écrire la formule de Fresnel"
    La formule de Fresnel s'écrit:
    I(M)=2I0(1+cos(fi(M)) où fi(M) désigne le déphasage au point M.
    Mais je ne parviens pas encore à justifier la forme de la courbe obtenue. Cette courbe ressemble à celle que l'on obtient dans le cas d'une modulation-démodulation d'un signal et dans ce cas on a un produit de cosinus mais dans la formule de Fresnel je n'ai obtenu qu'un seul cosinus??

    Pouvez-vous m'aidez s'il vous plait.

    -----

  2. #2
    petitmousse49

    Re : Michelson- interference

    Bonjour
    Ton énoncé est vraiment avare d'explications... Sans connaître la manip... Pour simplifier les calculs, il est pratique de faire un changement de variable en définissant le nombre d'onde comme l'inverse de la longueur d'onde : σ=(1/λ). Pour simplifier, on suppose la réponse du filtre rectangulaire : pour σo-Δσ/2 < σ < σo+Δσ/2, l'intensité transmise par le filtre par la bande de nombre d'onde comprise entre σ et σ+dσ peut s'écrire dI=A.dσ et le filtre arrête toutes les radiations en dehors de l'intervalle défini. Chaque bande élémentaire de nombre d'onde produit sont propre système d'interférence et, l'intensité mesurée est la somme des intensités produites par chaque bande élémentaire.
    Au centre des anneaux, la différence de marche est (2x) en notant x le déplacement du miroir mobile à partir de sa position correspondant au contact optique. L'intensité mesurée correspondant à un nombre d'onde compris entre σ et σ+dσ est donc de la forme :

    L'intensité obtenue au centre des anneau est ainsi :

    Je te laisse continuer : tu devrait obtenir l'expression "classique" de l'intensité correspondant à une onde monochromatique mais avec une amplitude modulée par le sinus cardinal d'une expression faisant intervenir Δσ. La suite est facile ; reste au final à passer de Δσ à Δλ...

  3. #3
    petitmousse49

    Re : Michelson- interference

    Pour illustrer mon message précédent, voici la courbe théorique représentant les variations de l'intensité lumineuse au centre des anneaux en fonction de x, déplacement du miroir mobile. Unité arbitraire pour l'intensité.
    J'ai choisi : λo = 590nm ; Δσ = 105m-1 .
    Nom : michelson.gif
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  4. #4
    kizakoo

    Re : Michelson- interference

    Merci petitmousse49 de ta réponse,
    oui après le calcul j'ai trouvé un sinus cardinal "modulé" par un cosinus.

  5. A voir en vidéo sur Futura

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