les interférences
Bonjour tout le monde,
Nous avons besoin d'aide pour notre TPE !
Avez-vous une idée d'expérience pour montrer ce qu'il se passe quand deux ondes se rencontrent ?? Savez-vous également quel est l'intérêt d'utiliser l'interférométrie en astronomie ??
Merci d'avance
Pour l'expérience, des vagues sur l'eau dans une cuve à ondes, c'est pas mal. Sinon des interférences avec des ondes sonore, on en a parlé plusieurs fois sur le forum, essaie d'utiliser l'outil "recherche".
Pour l'utilité en astro, c'est comme dans tous les domaines : les interférences permettent de révéler des différences de trajet inférieures à la longueur d'onde, donc inférieures à quelques centaines de nanomètres. Quand on regarde des objets situés à des années-lumière, ces différences de trajet correspondent à des points qui ont été émis très près les uns des autres : on est ainsi sensibles à des détails très fins.
Lorsque deux ondes lumineuses se croisent il ya enormément de chance pour qu'elles n'aient aucune influence l'une sur l'autre.
Pour qu'il y'ait des interferences (modification de l'intensité lumineuse à la sortie) il faut absolument que la lumiere soit cohérente, c'est à dire que les rayons lumineux proviennent de la meme source.
Le principe des interferences est donc de s'arranger pour dédoublier un rayon incident en deux rayons, de les faire parcourir une distance différente (par exemple rayon direct qui rejoins un rayon réfléchi par un miroir). Comme ils parcourent une vitesse différente, un des deux rayons a du retard sur l'autre (déphasage), logique vu qu'il a parcouru une plus grande distance.
Ces deux rayons arrivent sur un point de l'ecran et au lieu de former un point, forment une figure (cercles concentriques, traits paralleles, ou autres...) comme lorsqu'on met un cheveux devant un laser (sauf que dans ce cas ca s'appelle de la diffraction). Cette figure permet notament de séparer les longueurs d'onde d'une source lumineuse (tu sais comme avec un prisme!) sauf qu'avec les interferences, on peut séparer des ondes qui ont une difference de longueur d'onde de moins de 0.006nm !!! Impossible a l'oeil nu ou avec un prisme!
A vrai dire, j'explique de maniere tres simplifiée (c'est deja pas simple) mais le principe est assez complexe pour un TPE... C'est au programme de maths spé!
Si tu veux savoir l'interet pour l'astronomie, c'est de séparer des longueurs d'onde et donc d'analyser la composition gazeuse de l'atmosphe d'etoiles ou planetes tres eloignées, sachant que chacun gaz absorbe ou emet dans certaines longueurs spécifiques.
Il existe de tres nombreuses experiences pour observer les interférences:
- Le "Fabry-Perot" est de loin le plus précis mais n'est pas facile à manipuler et coute tres tres cher ! (à trouver dans les labos des prépas et assisté par professeur)
- Le Michelson, tres précis egalement mais extrement complexe a manipuler. Il coute aussi les yeux de la tete!
- Le goniometre est un instrument qui utilise soit un prisme soit un reseau pour décomposer la lumiere. C'est sans doute la meilleure solution pour votre niveau. Il est facile à mettre en place et vous ne devriez pas avoir trop de mal à en trouver un dans un labo de lycée ou prépa.
Pour ce qui est de l'etude, je vous préviens, c'est tres compliqué pour des lycéens! (notions d'ondes electromagnétiques, equations différentielles, etc...)
Bon courage!
Il y a quelques pistes aussi dans le mini-dossier paru aujourd'hui sur les trous d'Young :
http://www.futura-sciences.com/compr...ssier598-1.php
