phénomène d'interférences

[johndeuf82]

Bonsoir à tous et toutes,

Je suis étudiant en physique, on voit le phénomène d'interférences pour une superposition de deux ondes.
Il est indiqué que pour pouvoir observer ce phénomène, les deux ondes étudiées doivent être synchrones et cohérentes où deux ondes synchrones désignent deux ondes de même fréquence et deux ondes cohérentes sont deux ondes présentant un déphasage constant.

Je n'arrive pas à visualiser comment deux ondes peuvent avoir la même fréquence mais un déphasage variable au cours du temps, pourquoi utilise-t-on deux termes distincts, comment deux ondes pourraient être synchrones et non-cohérentes ?

Merci d'avance pour vos réponses
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[titijoy3]

Bonsoir,

je crois qu'il y a des éléments de réponse dans cet article, il y est question de deux ondes de même fréquence atteignant un antenne mais dont l'une est réfléchie et arrive donc en déphasage par rapport à l'onde directe

[B4lbu]

Bonjour,

Je n'arrive pas à visualiser comment deux ondes peuvent avoir la même fréquence mais un déphasage variable au cours du temps

Si vous considérez 2 ondes "infinies", alors oui ce n'est pas possible. Mais en pratique une source produisant une intensité visible à l'oeil nu émet beaucoup d'ondes qui se superposent spatialement et temporellement pour former des "trains d'onde", des paquets d'onde qui se succèdent temporellement, c'est la relation de phase entre différents trains d'onde qui est importante pour pouvoir observer les interférences.

Par exemple, si on superpose la lumière provenant de 2 laser émettant exactement la même longueur d'onde, on n'observera jamais d'interférences, car le déphasage entre les différents trains d'onde des deux laser va varier aléatoirement à chaque nouveau train d'onde des 2 sources.. par contre on peut observer les interférences en utilisant un seul laser, mais en divisant en 2 le faisceau (et donc les paquets d'ondes) : quand on les recombine, même si la phase des paquets d'onde successifs varie, le déphasage entre eux est constant.

Je ne sais pas si c'est très clair?

[Gwinver]

Bonsoir.

Je n'arrive pas à visualiser comment deux ondes peuvent avoir la même fréquence mais un déphasage variable au cours du temps, pourquoi utilise-t-on deux termes distincts, comment deux ondes pourraient être synchrones et non-cohérentes ?

On peut très bien monter une expérience avec une seul source d'ondes que l'on divise en deux, une directe, et une autre qui suit un chemin plus long. Par exemple, pour une onde lumineuse avec un jeu de miroirs.

Un exemple de ce genre de montage est l'interféromètre de Michelson Morley: https://fr.wikipedia.org/wiki/Expéri...lson_et_Morley

Une application pratique est la mesure de très courte distances avec une bonne résolution.

C'est d'ailleurs le principe utilisé dans les détecteurs d'ondes gravitationnelles Ligo et Virgo: https://fr.wikipedia.org/wiki/Virgo_(interféromètre)

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

Je n'arrive pas à visualiser comment deux ondes peuvent avoir la même fréquence mais un déphasage variable au cours du temps, pourquoi utilise-t-on deux termes distincts, comment deux ondes pourraient être synchrones et non-cohérentes ?

Une façon de le voir est de comprendre que synchrone veut dire même fréquence à une incertitude près.
Essayez de visualiser à l'oscilloscope deux signaux de "même" fréquence mais issus de 2 générateurs différents. Il y aura toujurs un signal qui défilera par rapport à l'autre, en raison de la petite différence de fréquence.

Ce ne sera pas le cas si les deux signaux sont issues de la même source : égalité absolue des deux fréquences et donc déphasage constant.

On peut l'imager aussi avec deux courreurs sur une piste d'altlétisme qui cours en moyenne à la même fréquence, et où l'un peut doubler l'autre.

[calculair]

Dans le domaine Radio , La liaison hertzienne France Angleterre , dans certaine condition il y a une onde directe et une onde réfléchie sur la mer. A l'arrivée il y a interférence entre les 2 ondes. Ce qui provoque une interruption de la liaison lorsque l'interférence est destructive. Avec la marée la phase à l'arrivée de l'onde réfléchie évolue lentement . Voila un exemple réel de 2 ondes cohérentes et synchrones dont le déphasage évolue lentement au rythme de la marée...

Bonsoir.



On peut très bien monter une expérience avec une seul source d'ondes que l'on divise en deux, une directe, et une autre qui suit un chemin plus long. Par exemple, pour une onde lumineuse avec un jeu de miroirs.

Un exemple de ce genre de montage est l'interféromètre de Michelson Morley: https://fr.wikipedia.org/wiki/Expéri...lson_et_Morley

Une application pratique est la mesure de très courte distances avec une bonne résolution.

C'est d'ailleurs le principe utilisé dans les détecteurs d'ondes gravitationnelles Ligo et Virgo: https://fr.wikipedia.org/wiki/Virgo_(interféromètre)

[GBo]

Dans le domaine Radio , La liaison hertzienne France Angleterre , dans certaine condition il y a une onde directe et une onde réfléchie sur la mer. A l'arrivée il y a interférence entre les 2 ondes. Ce qui provoque une interruption de la liaison lorsque l'interférence est destructive. Avec la marée la phase à l'arrivée de l'onde réfléchie évolue lentement . Voila un exemple réel de 2 ondes cohérentes et synchrones dont le déphasage évolue lentement au rythme de la marée...

Oui, lire aussi cet article qui résume bien les moyens modernes de lutter contre ce phénomène dit de fading, cf. le chapitre "Les systèmes à diversité d’espace ou comment lutter contre les évanouissements sélectifs":
"Les liaisons hertziennes numériques très haut débit" par Xavier Le Polozec
https://www.researchgate.net/publica...isieme_Edition

[B4lbu]

Une façon de le voir est de comprendre que synchrone veut dire même fréquence à une incertitude près.

Ce ne sera pas le cas si les deux signaux sont issues de la même source : égalité absolue des deux fréquences et donc déphasage constant

Cette interprétation est incomplète, elle n'explique pas comment deux sources de fréquence strictement égales peuvent être incohérentes (question de départ) : il faudrait que toutes les ondes soient émises en chaque instant de façon synchronisée par les deux sources pour que les interférences ne se brouillent pas et qu'on puisse les observer.

C'est aussi la différence principale avec les ondes plus basse fréquence comme Télécom où on peut mesurer l'amplitude des ondes (et pas uniquement l'intensité )

[gts2]

Cette interprétation est incomplète, elle n'explique pas comment deux sources de fréquence strictement égales peuvent être incohérentes (question de départ)

Deux sources de fréquence strictement égales sont cohérentes, c'est comme cela que l'on peut réaliser des interférences avec deux lasers bien régulés.

[calculair]

C'est une bonne remarque:

exemple de 2 sources de même fréquence mais incohérentes

2 lampes à vapeur de sodium . Elles émettent sur la même fréquence ( ou les mêmes fréquences ) , mais les trains d'ondes de chaque lampe n'ont aucune relation de phase entre elles. Les franges d'interférences sont donc tres mobiles en intensité et positions et donc pas visibles ; Cela ne veut pas dire qu'a un instant précis il n'y a pas une figure d'interférence, mais à 'instant t + un nano pouillème de micro seconde la figure d'interférence à changée......

Cette interprétation est incomplète, elle n'explique pas comment deux sources de fréquence strictement égales peuvent être incohérentes (question de départ) : il faudrait que toutes les ondes soient émises en chaque instant de façon synchronisée par les deux sources pour que les interférences ne se brouillent pas et qu'on puisse les observer.

C'est aussi la différence principale avec les ondes plus basse fréquence comme Télécom où on peut mesurer l'amplitude des ondes (et pas uniquement l'intensité )

[titijoy3]

je ne sais pas si vous avez remarqué mais nous en sommes à 9 posts de réponses au problème posé par johndeuf et plus aucune intervention de sa part, ça frise l'incorrection !

[choom]

...ben si il a été se coucher 1 heure après avoir posté et qu’il travaille en journée c’est normal non ?...

[titijoy3]

...ben si il a été se coucher 1 heure après avoir posté et qu’il travaille en journée c’est normal non ?...

c'est vrai, on va attendre un peu..