Conditions d'interférence et cohérence spatio-temporelle de deux sources
Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique
À retenir
• Définition des interférences : superposition stationnaire d'au moins deux ondes. • Condition 1 : sources synchrones (même fréquence ). • Condition 2 : sources cohérentes (déphasage constant au cours du temps). • Deux ampoules indépendantes n'interfèrent pas (incohérentes). • Méthode classique : diviser une onde issue d'une source unique en deux faisceaux secondaires (fentes d'Young).
Le cours
1. Phénomène d'interférence Il y a interférence lorsque deux ondes ou plus de même nature se superposent dans une même région de l'espace. La perturbation résultante dépend du déphasage local entre les ondes et fait alterner des zones de renforcement (amplitudes maximales) et des zones d'extinction (amplitudes nulles ou minimales). 2. Conditions indispensables d'interférence stable Pour obtenir une figure d'interférence stable dans le temps et observable à l'œil ou au capteur, les deux sources doivent satisfaire trois conditions impératives : • Être synchrones : émettre rigoureusement à la même fréquence (ou longueur d'onde ). • Être cohérentes : posséder un déphasage relatif _0 parfaitement constant au cours du temps. • Avoir des polarisations compatibles : des champs électriques colinéaires ou non orthogonaux pour interférer. 3. Réalisation pratique : division du front d'onde Deux sources indépendantes (deux lampes ou deux lasers séparés) n'interfèrent jamais de façon stable car leurs trains d'ondes subissent des sauts de phase aléatoires toutes les nanosecondes. Pour créer deux sources cohérentes, on utilise la division du front d'onde d'une source unique (fentes d'Young, biprisme de Fresnel, miroirs de Lloyd).
Dans ce chapitre
- Déphasage et ondes en phase ou en opposition de phase de classe de 1ère
- Périodicité spatiale et longueur d'onde monochromatique de classe de 1ère
- Trigonométrie élémentaire et approximation des petits angles en radian de classe de 1ère
- Phénomène de diffraction et condition d'ouverture angulaire d'une onde
- Écart angulaire de diffraction par une fente rectiligne micrométrique
- Diffraction de la lumière blanche et irisation spectrale
- Conditions d'interférence et cohérence spatio-temporelle de deux sources
- Différence de marche géométrique entre deux ondes synchrones
- Interférences constructives et destructives sur un écran
- Interfrange d'un dispositif de fentes d'Young et détermination d'une longueur d'onde
- Effet Doppler acoustique lors du déplacement relatif d'une source sonore
- Décalage fréquentiel Doppler pour les ondes électromagnétiques et radar Doppler
- Applications cinémométriques du décalage Doppler en technologie industrielle
- Bilan : Synthèse et méthode sur Propriétés ondulatoires : diffraction, interférences et effet Doppler