Ondes lumineuses et réflexion

[Arthur r]

Bonsoir,

J'avais une interrogation au sujet d'une onde lumineuse incidente sur un miroir parallèle à sa direction de propagation.

On a donc 2 ondes électromagnétiques progressives l'une gauche et l'autre droite observe-t-on une onde stationnaire mais pour des rayons lumineux ? Je me trompe surement mais pour moi mais si l'on réfléchi une onde électromagnétique sur un miroir on reçoit le même rayon en sens inverse il n'y a pas d'interaction entre l'incident et le réfléchi, on observe pas de changement d'amplitude et donc d'intensité lumineuse contrairement au cas si l'on avait une onde stationnaire.


Merci d'avance,

Bonne soirée
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[Arthur r]

**REFORMULATION**


Bonsoir,

J'avais une interrogation au sujet d'une onde lumineuse incidente sur un miroir parallèle à sa direction de propagation.

On a donc 2 ondes électromagnétiques progressives l'une gauche et l'autre droite observe-t-on une onde stationnaire mais pour des rayons lumineux ? Car le rayon lumineux final à pour moi la même intensité lumineuse que celui incident or pour que l'on ait la même intensité il faut une différence de marche précise et donc déphasage entre les 2 rayons précis aussi . Cependant le déphasage entre les rayons est de L/c donc ca pose une condition sur la longueur L ce qui me semble contre-intuitif avec l'expérience..
Il a donc une erreur donc mon raisonnement pourriez-vous m'aider ?


Merci d'avance,

Bonne soirée

[Gwinver]

Bonsoir.

il n'y a pas d'interaction entre l'incident et le réfléchi

Il ne s'agit pas d'une interaction, mais d'une addition de puissances de deux signaux de même fréquence avec une différence de phase.
Pour un point donné, si l'aller retour vers le miroir correspond à une rotation de la phase de 180°, les signaux incidents continus et mono fréquence (donc mono couleur pour la lumière) et réfléchis s'annulent (on considère un miroir parfait et un rayon orthogonal à la surface du miroir). Attention, ceci n'est valable que pour ce point précis.

[Arthur r]

D'accord je comprends mieux.
Par contre ce que je comprends pas c'est que d'en suivant le raisonnement un observateur voit un rayon total (la somme de l'incident et réfléchi) d'intensité variant en fonction de sa position ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Arthur r]

veuillez m'excuser j'en oublie de vous remercier pour votre réponse !
Je suis d'accord sur le fait que les équations nous donnent ce résultat mais physiquement j'ai du mal à le concevoir par exemple un laser monochromatique avec une incidence normal à un miroir parfait est réfléchi et le rayon que l'on observe à une intensité constante et non dépendante de la distance au miroir. Je dois surement mal interpréter le phénomène mais je ne vois pas comment.

[coussin]

veuillez m'excuser j'en oublie de vous remercier pour votre réponse !
Je suis d'accord sur le fait que les équations nous donnent ce résultat mais physiquement j'ai du mal à le concevoir par exemple un laser monochromatique avec une incidence normal à un miroir parfait est réfléchi et le rayon que l'on observe à une intensité constante et non dépendante de la distance au miroir. Je dois surement mal interpréter le phénomène mais je ne vois pas comment.

Un laser réfléchi en incidence normale crée, en effet, une onde stationnaire. C'est comme ça qu'on fait les réseaux optiques (optical lattices) dans lesquels on peut piéger des atomes.
Vous ne verrez pas cet effet à l'oeil nu : la période de cette onde stationnaire est de l'ordre de la longueur d'onde (la moitié en fait...)

[Arthur r]

D'accord merci beaucoup pour votre précision.

Doit-on prendre en compte ce phénomène lorsqu'on manipule un interféromètre de michelson en mode lame d'air ? (où l'on a des rayons réfléchis en incidence normale)

[gts2]

Bonjour,

En effet, si vous avez déjà manipulé un Michelson, quand vous avez déplacé le miroir mobile, vous vous êtes déplacé dans le champ d'onde stationnaire (vu que l'écran est fixe, c'est plutôt le champ d'one stationnaire qui s'est déplacé...), et vu la précision de déplacement des miroirs mobiles, vous avez pu entrevoir la période.

[Arthur r]

Bonjour,
je n'ai pas encore pu manipuler ce dispositif c'est pourquoi j'ai du mal à comprendre le fait "d'entrevoir la période". Pourriez-vous m'éclairer sur ce point ? A moins que ce soit délicat à expliquer par écrit.

Merci d'avance

[gts2]

Bonjour,

Avec votre schéma de principe, sur l'écran vous allez voir selon la position du miroir une tache plus ou moins lumineuse.
Quand je dis "entrevoir", je veux dire que dans les Michelson didactiques, un tour de rotation de la commande du miroir mobile correspond à 1/2 mm, soit 500 m, il faut donc un certain doigté pour faire défiler les maxi mini.
On peut motoriser le déplacement et là on peut voir la période de /2.

Première remarque, le montage réel du Michelson sera probablement différent.

Deuxième remarque : visuellement vous aurez des alternances brillant sombre de période /2, mais les ondes stationnaires du premier message sont au voisinage de chacun des miroirs, pas au voisinage de l'écran.
Au voisinage d'un miroir
Au voisinage de l'écran
Dans le premier cas, le x est la position du point d'observation, dans le deuxième le x est la position du miroir, si vous déplacez l'écran il ne se passe rien.

[gts2]

J'avais mal lu votre question :

Il y a des ondes stationnaires entre la séparatrice et le miroir parce qu'il a deux ondes en sens inverse, ensuite à la sortie de la séparatrice il n'y a plus que l'onde réfléchie, donc pas d'ondes stationnaires.

[Arthur r]

Super merci beaucoup ! J'étais arrivé aux équations mais le point qui me manquait était que les ondes stationnaires ne jouaient pas un rôle sur les figures d'interférence ! Merci encore pour vos explications

Bonne journée.

[coussin]

Super merci beaucoup ! J'étais arrivé aux équations mais le point qui me manquait était que les ondes stationnaires ne jouaient pas un rôle sur les figures d'interférence ! Merci encore pour vos explications

Bonne journée.

C'est bizarre de dire ça comme ça...
Pour ma part, je dirais que toute figure d'interférences EST une onde stationnaire...

[gts2]

les ondes stationnaires ne jouaient pas un rôle sur les figures d'interférence

Formulation/généralisation en effet un peu rapide : dans le cas présent, l'onde stationnaire au voisinage d'un miroir ne joue pas de rôle dans les interférences entre les deux miroirs.