Diffraction des ondes et interférences Flashcards
phénomène de diffraction
caractéristique des ondes, Il se manifeste souvent lorsque la dimension a d’une ouverture (ou d’un obstacle) est rencontré par une onde est inférieur ou de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde λ de l’onde.
L’étalement des directions de propagations de l’onde suite à un obstacle.
L’onde diffractée a la même fréquence f et la même longueur d’onde que l’onde incidente.
Le quotient λ/a caractérise :
l’importance de la diffraction –> plus le quotient est grand plus la diffraction est importante
onde monochromatique
une onde qui peut être décrite par une fonction sinusoïdale du temps. Sa densité spectrale d’énergie ne présente qu’une seule fréquence, qu’une seule longueur d’onde.
Pour un rayonnement monochromatique, l’angle caractéristique de diffraction, en radian, est égal à:
θ = λ/a
tan(θ) = L/2D
Or pour les petits angles (environ – de 1/0.5 radian) on peut considérer que tan(θ)=θ
tan(θ) = θ =L/2D = λ/a
(L = distance de la tache principale, D = distance entre l’écran et la fente)
Le phénomène d’interférences
Caractérisé par la superposition de deux ou de plusieurs ondes de mêmes fréquences. Il faut que les deux ondes soient: de même nature, synchrones (de même λ) et cohérentes (déphasage constant au court du temps)
La célérité d’une onde est
v = λ . f
Les ondes interfèrent différemment suivant le point P de l’espace où elles se trouvent :
constructives lorsque deux ondes arrivent en phase à ce point –> δ = d2 - d1 = k . λ (avec k ∈ Z)
Les interférences sont destructives lorsque deux ondes arrivent en opposition de phase en ce point –> δ = d2 - d1 = (k+1/2) λ (avec k ∈ Z)
Les fentes d’Young
sont un dispositif permettant d’observer des interférences lumineuses
δ = a.x/D
L’interfrange i
distance qui sépare deux franges d’intensité lumineuse extrémale successives.
une frange d’intensité lumineuse maximale est associée à des interférences constructives.
i = (λ.D)/a (a distance des deux trous, et D la distance entre l’écran et les fentes
