Interférences Constructives et Destructives

Contexte : L'Expérience des fentes d'YoungUne expérience historique prouvant la nature ondulatoire de la lumière, où un faisceau éclaire deux fentes parallèles pour créer des interférences..

En optique et photonique, la lumière se comporte comme une onde. Lorsque deux ondes lumineuses se superposent, elles peuvent s'additionner (interférence constructive) ou s'annuler (interférence destructive). Cet exercice vous invite à explorer ce phénomène fondamental à travers le calcul de l'interfrange et l'analyse des figures d'interférence.

Remarque Pédagogique : Comprendre les interférences est crucial pour maîtriser des domaines avancés comme l'interférométrie, les lasers, et la conception de composants optiques de haute précision.

Objectifs Pédagogiques

Comprendre le principe de superposition des ondes.
Calculer la différence de marche entre deux rayons lumineux.
Déterminer l'interfrange sur un écran de projection.
Localiser les franges brillantes et sombres sur l'écran.

Données de l'étude

On éclaire deux fentes fines parallèles et verticales par une source laser monochromatique (rouge). On observe la figure d'interférence sur un écran situé à une grande distance.

Fiche Technique du Dispositif

Composant	Type / Spécification
Source Laser	Hélium-Néon (He-Ne)
Type de fentes	Fentes d'Young parallèles
Milieu de propagation	Air (indice n ≈ 1)

Schéma du Dispositif Optique

Paramètre	Description	Valeur	Unité
\(\lambda\)	Longueur d'onde du laser	633	nm
\(a\)	Distance entre les deux fentes	0.2	mm
\(D\)	Distance fentes-écran	2.0	m

Questions à traiter

Convertir toutes les données dans le système international (mètres).
Calculer l'interfrange \(i\) (distance entre deux franges brillantes consécutives).
Calculer la position \(x_2\) de la deuxième frange brillante (ordre \(k=2\)).
Déterminer la position de la première frange sombre par rapport au centre.
Déterminer la nature de l'interférence (constructive ou destructive) en un point situé à \(x = 6.33\) mm du centre.

Les bases de l'Optique Ondulatoire

Pour comprendre les franges d'interférence, nous devons considérer la différence de chemin parcouru par la lumière venant de chaque fente.

1. Différence de marche (\(\delta\))
La différence de distance parcourue entre les deux rayons arrivant en un point \(x\) de l'écran est donnée (pour \(D \gg a\)) par : \[ \delta \approx \frac{a \cdot x}{D} \]

2. Conditions d'interférence

Constructive (Brillante) : \(\delta = k \cdot \lambda\) (avec \(k\) entier relatif)
Destructive (Sombre) : \(\delta = (k + \frac{1}{2}) \cdot \lambda\)

Correction : Interférences Constructives et Destructives

Question 1 : Conversion des unités (Système International)

Principe

Pour effectuer des calculs physiques corrects, il est crucial d'assurer l'homogénéité des dimensions. En optique, nous manipulons des grandeurs allant du nanomètre au mètre. Le Système International (SI) impose l'utilisation du mètre (m) comme unité standard de longueur pour éviter les erreurs d'ordres de grandeur catastrophiques lors des applications numériques.

Mini-Cours

Les préfixes métriques sont essentiels à maîtriser :
Milli (m) : \(10^{-3}\) soit un millième d'unité.
Micro (\(\mu\)) : \(10^{-6}\) soit un millionième d'unité.
Nano (n) : \(10^{-9}\) soit un milliardième d'unité.
La notation scientifique \(a \times 10^n\) permet de manipuler ces nombres aisément.

Remarque pédagogique

La conversion systématique de toutes les données en unités SI avant de commencer le moindre calcul est la meilleure pratique pour éviter les erreurs. Un mélange d'unités (mm et m par exemple) conduit invariablement à des résultats faux d'un facteur 1000 ou plus.

Normes

La norme ISO 80000-3 définit les grandeurs et unités d'espace et de temps. Le mètre est l'une des sept unités de base du système SI.

Formule(s)

Facteurs de Conversion

1 \text{ nm} = 1 \times 10^{-9} \text{ m} \]\[ 1 \text{ mm} = 1 \times 10^{-3} \text{ m}

Hypothèses

Nous supposons que les valeurs fournies (633 nm, 0.2 mm) sont exactes et que la conversion est purement mathématique, sans incertitude de mesure supplémentaire à ce stade.

Donnée(s)

Données issues de l'énoncé (tableau "Données de l'étude") :

Paramètre	Valeur brute	Conversion SI
\(\lambda\) (longueur d'onde)	633 nm	\(633 \times 10^{-9}\) m
\(a\) (écartement fentes)	0.2 mm	\(0.2 \times 10^{-3}\) m
\(D\) (distance écran)	2.0 m	2.0 m

Astuces

Sur votre calculatrice, utilisez la touche "EXP" ou "E" pour entrer les puissances de 10. Par exemple, pour \(633 \times 10^{-9}\), tapez "633 E -9". Cela évite les erreurs de parenthèses lors des divisions.

Schéma (Ordres de grandeur)

Il est fondamental de visualiser les échelles : \(\lambda\) est microscopique (domaine atomique), \(a\) est millimétrique (domaine visible à l'œil nu), et \(D\) est métrique (domaine humain).

Échelle des Grandeurs

Calcul(s)

Les conversions ne nécessitent pas de calcul complexe, mais une réécriture rigoureuse en notation scientifique pour éviter les erreurs de virgule.

Commençons par convertir la longueur d'onde \(\lambda\) des nanomètres aux mètres :

\lambda = 633 \text{ nm} = 633 \times 10^{-9} \text{ m} = 6.33 \times 10^{-7} \text{ m}

On obtient une valeur en notation scientifique standard pour la longueur d'onde, prête à l'emploi.

Ensuite, convertissons l'écartement des fentes \(a\) des millimètres aux mètres :

a = 0.2 \text{ mm} = 0.2 \times 10^{-3} \text{ m} = 2 \times 10^{-4} \text{ m}

L'écartement est maintenant exprimé en mètres, compatible avec les autres formules.

Enfin, la distance \(D\) est déjà exprimée dans l'unité standard :

D = 2.0 \text{ m} \quad (\text{déjà en unité SI})

Aucune conversion n'était nécessaire ici, mais il est bon de le confirmer pour la rigueur.

Résultat Visuel

Réflexions

L'optique ondulatoire est fascinante car elle met en relation des grandeurs extrêmes. Nous utilisons une longueur d'onde de l'ordre de la centaine de nanomètres (taille d'un virus) pour produire des effets visibles à l'échelle millimétrique sur un écran situé à plusieurs mètres.

Points de vigilance

La confusion la plus fréquente est entre le millimètre (\(10^{-3}\)) et le nanomètre (\(10^{-9}\)). Un facteur \(10^6\) sépare ces deux unités ! Une telle erreur rendrait l'interfrange invisible ou gigantesque.

Point à retenir

Retenez par cœur : \(1 \text{ nm} = 10^{-9} \text{ m}\). C'est la conversion la plus fréquente en optique (visible, UV, IR).

Le saviez-vous ?

Le mètre a été redéfini en 1983 non plus par une barre de platine, mais par la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 de seconde, liant intrinsèquement l'unité de longueur à la vitesse de la lumière.

FAQ

Résultat Final

Données converties : \(\lambda = 6.33 \times 10^{-7}\) m, \(a = 2 \times 10^{-4}\) m, \(D = 2.0\) m.

A vous de jouer

Convertissez la longueur d'onde d'un laser vert de 532 nm en mètres (notation scientifique).

Mini Fiche Mémo

Conversions clés :
nm \(\to\) \(\times 10^{-9}\) m
\(\mu\)m \(\to\) \(\times 10^{-6}\) m
mm \(\to\) \(\times 10^{-3}\) m

Question 2 : Calcul de l'interfrange \(i\)

Principe

L'interfrange \(i\) est la distance spatiale constante séparant deux franges de même nature (deux brillantes consécutives ou deux sombres consécutives). C'est la "période spatiale" de la figure d'interférence observée sur l'écran. Elle dépend de la géométrie du montage et de la nature de la lumière.

Mini-Cours

L'interférence résulte de la différence de marche \(\delta\) entre deux ondes. Lorsque \(\delta\) augmente d'une longueur d'onde \(\lambda\), on passe d'un pic d'intensité au suivant. Sur l'écran, cela se traduit par un décalage spatial \(i\). La relation fondamentale lie cet espacement microscopique à l'espacement macroscopique.

Remarque pédagogique

Notez que l'interfrange agit comme un facteur d'agrandissement. Plus l'écran est loin (\(D\) grand), plus l'image est "zoomée" et les franges espacées. Inversement, plus les sources sont proches (\(a\) petit), plus la diffraction est forte et les franges larges.

Normes

L'interfrange est universellement noté \(i\) dans la littérature francophone, et souvent \(\Delta x\) ou \(y\) dans les ouvrages anglophones.

Formule(s)

Formule de l'interfrange

i = \frac{\lambda \cdot D}{a}

Hypothèses

Cette formule est une approximation valide dans les conditions de Gauss, c'est-à-dire pour des petits angles de diffraction (\(x \ll D\)), ce qui est toujours le cas dans une expérience classique où \(D\) est de l'ordre du mètre et \(x\) du centimètre.

Donnée(s)

Données issues des calculs de la question 1 :

Paramètre	Valeur (SI)	Unité
\(\lambda\)	\(6.33 \times 10^{-7}\)	m
\(D\)	2.0	m
\(a\)	\(2.0 \times 10^{-4}\)	m

Astuces

Faites une analyse dimensionnelle rapide pour vérifier votre formule : \([L] \times [L] / [L] = [L]\). Si vous aviez inversé et écrit \(a/(\lambda D)\), vous auriez obtenu des \(m^{-1}\), ce qui est physiquement impossible pour une distance.

Schéma (Interprétation)

Le schéma ci-dessous montre le profil d'intensité lumineuse sur l'écran. La distance marquée \(i\) correspond à l'écart entre deux sommets rouges.

Profil d'Intensité Lumineuse

Calcul(s)

Pour calculer l'interfrange, nous allons substituer les variables par leurs valeurs numériques converties dans la formule.

On pose d'abord l'expression littérale complète :

i = \frac{(6.33 \times 10^{-7} \text{ m}) \times 2.0 \text{ m}}{2.0 \times 10^{-4} \text{ m}}

Nous remplaçons maintenant les variables par leurs valeurs numériques.

Pour simplifier le calcul sans calculatrice, regroupons les nombres décimaux d'un côté et les puissances de 10 de l'autre :

i = \frac{6.33 \times 2.0}{2.0} \times \frac{10^{-7}}{10^{-4}}

Les termes s'annulent ou se simplifient pour isoler les puissances de 10.

Les termes "2.0" s'annulent, et nous appliquons les règles des exposants pour les puissances de 10 (\(10^a / 10^b = 10^{a-b}\)) :

i = 6.33 \times 10^{-7 - (-4)} \text{ m} \] \[ i = 6.33 \times 10^{-3} \text{ m}

Le résultat en mètres est correct mais peu parlant.

Enfin, nous convertissons le résultat en millimètres pour qu'il soit plus parlant :

i = 6.33 \text{ mm}

Cette valeur millimétrique est celle que l'on pourra mesurer physiquement sur l'écran.

Résultat Visuel

Réflexions

Le résultat de 6.33 mm est physiquement cohérent. Pour une expérience de TP en classe, on s'attend généralement à des franges espacées de quelques millimètres, facilement mesurables avec une règle graduée. Un résultat en nanomètres ou en kilomètres signalerait une erreur de calcul.

Points de vigilance

Attention à ne pas confondre \(a\) (écartement des fentes) et \(D\) (distance écran) dans la formule. \(D\) est toujours beaucoup plus grand que \(a\). Si vous obtenez un interfrange minuscule (\(10^{-10}\) m), c'est que vous avez probablement inversé ces deux termes.

Point à retenir

L'interfrange \(i\) est proportionnel à la longueur d'onde \(\lambda\) et à la distance \(D\), mais inversement proportionnel à l'écartement des fentes \(a\).

Le saviez-vous ?

Thomas Young a réalisé cette expérience historique en 1801, non pas avec un laser, mais avec la lumière du soleil filtrée par un trou d'épingle, prouvant ainsi la nature ondulatoire de la lumière face à la théorie corpusculaire de Newton.

FAQ

Résultat Final

L'interfrange calculé est de 6.33 mm.

A vous de jouer

Si on utilisait un laser vert (\(\lambda = 532 \text{ nm}\)) au lieu du rouge, en gardant les mêmes distances, quel serait le nouvel interfrange ?

Mini Fiche Mémo

Formule : \( i = \frac{\lambda D}{a} \)
Dépendance : \(i \nearrow\) si \(\lambda \nearrow\) ou \(D \nearrow\).

Question 3 : Position de la deuxième frange brillante (\(k=2\))

Principe

Les positions des maxima d'intensité (franges brillantes) sont déterminées par l'ordre d'interférence \(k\), qui est un nombre entier. La linéarité du phénomène près du centre permet de calculer simplement la position d'une frange d'ordre \(k\) en multipliant l'interfrange par \(k\).

Mini-Cours

Pour qu'il y ait interférence constructive (lumière maximale), les deux ondes doivent arriver en phase. Cela implique que leur différence de chemin parcouru \(\delta\) soit un multiple entier de la longueur d'onde : \(\delta = k \cdot \lambda\). Sur l'écran, cela correspond aux positions \(x_k = k \cdot i\).

Remarque pédagogique

Le comptage des franges commence toujours par la frange centrale (ordre \(k=0\)). La "première" frange latérale est \(k=1\) (ou -1), la "deuxième" est \(k=2\), etc. Le système est symétrique par rapport au centre.

Normes

L'ordre d'interférence est noté \(k\) ou \(m\) et appartient à l'ensemble des entiers relatifs \(\mathbb{Z}\) : \(... -2, -1, 0, 1, 2 ...\).

Formule(s)

Position des franges brillantes

x_k = k \cdot i

Hypothèses

Nous supposons que l'écran est plan et perpendiculaire à l'axe optique. Dans cette configuration, l'espacement entre les franges reste constant pour les petits ordres d'interférence.

Donnée(s)

Données issues de l'énoncé et du résultat de la question 2 :

Paramètre	Valeur	Unité
\(i\) (interfrange)	6.33	mm
\(k\) (ordre ciblé)	2	(sans unité)

Astuces

Inutile de repartir de la formule complète \(\frac{k \lambda D}{a}\). Utilisez la valeur de l'interfrange \(i\) calculée à la question précédente. C'est plus rapide et moins sujet aux erreurs de calculatrice.

Schéma (Visualisation)

Le schéma illustre les positions successives des franges brillantes. Pour atteindre l'ordre 2, nous devons nous déplacer de deux fois l'interfrange depuis l'origine.

Position des ordres k

Calcul(s)

Nous cherchons la position de la deuxième frange, ce qui correspond à l'ordre \(k=2\).

Appliquons la relation de proportionnalité :

x_2 = 2 \times i

Cette relation simple découle de la linéarité du phénomène.

En utilisant la valeur de l'interfrange trouvée précédemment :

x_2 = 2 \times 6.33 \text{ mm} \] \[ x_2 = 12.66 \text{ mm}

La frange se situe donc à environ 1,2 cm du centre optique.

Résultat Visuel

Réflexions

La valeur obtenue (environ 1.2 cm) reste petite devant la distance écran (2 m). L'approximation des petits angles (\(\tan \theta \approx \sin \theta\)) est donc parfaitement justifiée ici.

Points de vigilance

Ne confondez pas "deuxième frange" et "frange numéro 2". Si on comptait la frange centrale comme la première, le vocabulaire serait ambigu. En physique, on parle toujours en termes d'ordre \(k\) pour lever toute ambiguïté.

Point à retenir

La position des franges brillantes suit une progression arithmétique simple : \(0, i, 2i, 3i, \dots\).

Le saviez-vous ?

Bien que les positions soient théoriquement infinies, en pratique, l'intensité des franges diminue lorsqu'on s'éloigne du centre. Cela est dû au phénomène de diffraction par une fente unique, qui modère l'intensité globale de la figure d'interférence.

FAQ

Résultat Final

La deuxième frange brillante se situe à 12.66 mm du centre.

A vous de jouer

Calculez mentalement la position de la 10ème frange brillante (\(k=10\)).

Réponse : \(10 \times 6.33 = 63.3\) mm.

Mini Fiche Mémo

Formule : \( x_k = k \cdot i \)
Variable : \(k \in \mathbb{Z}\) (Entier).

Question 4 : Position de la première frange sombre

Principe

Une frange sombre correspond à une zone d'extinction de la lumière, causée par une interférence destructive. Cela se produit exactement à mi-chemin entre deux franges brillantes consécutives. La "première" frange sombre est celle située entre la frange centrale (\(k=0\)) et la première frange brillante (\(k=1\)).

Mini-Cours

L'interférence destructive survient lorsque les deux ondes sont en opposition de phase (décalage d'une demi-longueur d'onde). La condition sur la différence de marche est \(\delta = (k + 0.5)\lambda\). Sur l'écran, cela se traduit par des positions "demi-entières" de l'interfrange : \(0.5i, 1.5i, 2.5i\), etc.

Remarque pédagogique

Contrairement aux franges brillantes qui incluent le centre (\(x=0\)), il n'existe pas de frange sombre au centre exact de la figure dans l'expérience d'Young classique (car les chemins y sont égaux).

Normes

On utilise la même notation \(k\) pour l'ordre, mais on l'insère dans la formule des demi-entiers. Pour la première frange sombre, on prend l'entier le plus petit, soit \(k=0\).

Formule(s)

Position des franges sombres

x_{\text{sombre}} = (k + 0.5) \cdot i

Hypothèses

Nous conservons les hypothèses de l'optique géométrique paraxiale (petits angles), assurant que les franges sombres sont elles aussi régulièrement espacées.

Donnée(s)

Données issues du résultat de la question 2 et de la définition de la première frange sombre :

Paramètre	Valeur	Unité
\(i\) (interfrange)	6.33	mm
\(k\) (ordre min)	0	-

Astuces

Retenez visuellement : "Sombre = Milieu". La première zone sombre est au milieu du premier intervalle. Mathématiquement, le milieu de \([0, 1]\) est \(0.5\). Donc la distance est \(0.5 \times i\).

Schéma (Visualisation)

Le schéma montre la position du premier minimum d'intensité (cercle noir), situé exactement au milieu du segment reliant le pic central et le premier pic latéral.

Position Frange Sombre

Calcul(s)

Nous cherchons la position de la toute première frange sombre, correspondant à l'ordre \(k=0\). Appliquons la formule :

x_{\text{sombre}_1} = (0 + 0.5) \times i

Le facteur 0.5 indique la position médiane.

En remplaçant l'interfrange \(i\) par sa valeur :

x_{\text{sombre}_1} = 0.5 \times 6.33 \text{ mm} \] \[ x_{\text{sombre}_1} = 3.165 \text{ mm}

On constate que la zone sombre est bien située à mi-chemin entre le centre (0 mm) et la première frange brillante (6.33 mm).

Résultat Visuel

Réflexions

Il est important de noter que l'énergie lumineuse ne "disparaît" pas dans les franges sombres. En vertu de la conservation de l'énergie, la lumière qui n'est pas présente dans les zones sombres se retrouve concentrée dans les zones brillantes, qui sont ainsi quatre fois plus intenses que si les sources n'interféraient pas.

Points de vigilance

Attention à l'indice \(k\). Si vous utilisez \(k=1\) dans la formule \((k+0.5)i\), vous calculez la position \(1.5i\), qui correspond à la deuxième frange sombre, et non la première.

Point à retenir

Interférence destructive (Sombre) \(\Leftrightarrow\) Différence de marche de \(\lambda/2\) \(\Leftrightarrow\) Position décalée de \(i/2\).

Le saviez-vous ?

Le principe des interférences destructives est utilisé quotidiennement dans les casques audio à réduction de bruit active : le casque émet une onde sonore en opposition de phase avec le bruit ambiant pour l'annuler (créer une "frange sombre sonore" dans votre oreille).

FAQ

Résultat Final

La première frange sombre est située à 3.165 mm du centre.

A vous de jouer

Où se trouve la deuxième frange sombre ? (Indice : utilisez \(k=1\)).

Réponse : \(1.5 \times 6.33 = 9.495\) mm.

Mini Fiche Mémo

Sombre : \( x = (k+0.5)i \)
Suite : 0.5, 1.5, 2.5...

Question 5 : Nature de l'interférence en \(x = 6.33\) mm

Principe

Pour déterminer la nature de l'interférence (constructive, destructive ou intermédiaire) en un point arbitraire, il faut comparer la position de ce point à l'interfrange. On cherche à savoir combien de "pas" d'interfrange il faut pour atteindre ce point depuis le centre.

Mini-Cours

L'état d'interférence est déterminé par l'ordre d'interférence local \(p\), défini par le rapport \(p = x/i\) (équivalent à \(\delta / \lambda\)).
- Si \(p\) est un nombre entier (\(\mathbb{Z}\)), les ondes sont en phase \(\to\) Interférence Constructive (Brillant).
- Si \(p\) est un nombre demi-entier (\(0.5, 1.5, ...\)), les ondes sont en opposition \(\to\) Interférence Destructive (Sombre).

Remarque pédagogique

C'est ce qu'on appelle le "problème inverse". Dans les questions précédentes, on fixait l'ordre \(k\) pour trouver la position \(x\). Ici, on donne la position \(x\) pour retrouver l'ordre \(p\) et en déduire la nature de l'interférence.

Normes

On utilise la lettre \(p\) pour l'ordre d'interférence calculé (qui peut être réel), pour le distinguer de \(k\) qui est par définition un entier.

Formule(s)

Ordre d'interférence local

p = \frac{x}{i}

Hypothèses

Nous supposons que les paramètres du dispositif (laser, fentes, écran) n'ont pas changé par rapport aux questions précédentes, ce qui valide l'utilisation de la valeur de \(i\) calculée en Q2.

Donnée(s)

Données issues de l'énoncé (pour \(x\)) et de la question 2 (pour \(i\)) :

Paramètre	Valeur	Unité
\(x\) (position étudiée)	6.33	mm
\(i\) (interfrange)	6.33	mm

Astuces

Si votre calcul de division donne un résultat très proche d'un entier (par exemple 0.99 ou 1.01), c'est très probablement une frange brillante. Le petit écart vient généralement des arrondis effectués lors des étapes précédentes (calcul de \(i\)).

Schéma (Visualisation)

Sur le schéma, on place le point étudié à la coordonnée x=6.33. On observe qu'il coïncide avec le sommet du premier pic latéral.

Position Point Etudié

Calcul(s)

Nous allons diviser la position donnée par la valeur de l'interfrange pour obtenir l'ordre d'interférence :

p = \frac{6.33 \text{ mm}}{6.33 \text{ mm}}

Cette division normalise la position par l'unité de base du système de franges.

Le résultat de cette division est immédiat :

\[ p = 1 \]

Le fait d'obtenir un entier parfait confirme sans ambiguïté la nature de l'interférence.

Résultat Visuel

Réflexions

Nous devons interpréter la valeur de \(p\) obtenue :
- Ici, \(p = 1\).
- 1 est un nombre entier.
- Conclusion : Nous sommes exactement sur un maximum d'intensité (frange brillante).

Points de vigilance

Une erreur de calcul de l'interfrange \(i\) à la question 2 fausserait totalement ce diagnostic. C'est pourquoi la précision des calculs intermédiaires est vitale en physique : une erreur au début se propage et invalide les conclusions finales.

Point à retenir

Critère de nature :
Entier \(\Rightarrow\) Brillant.
Demi-entier \(\Rightarrow\) Sombre.

Le saviez-vous ?

Cette méthode de comptage précis des franges (interférométrie) permet de mesurer des distances avec une précision nanométrique. On l'utilise pour contrôler la planéité des miroirs de télescopes ou pour détecter des ondes gravitationnelles (LIGO/Virgo).

FAQ

Résultat Final

Le point x = 6.33 mm correspond à une frange brillante (Interférence Constructive d'ordre 1).

A vous de jouer

Quelle serait la nature de l'interférence à \(x = 9.5 \text{ mm}\) ? (Calculez \(9.5 / 6.33 \approx 1.5\)).

Réponse : 1.5 est un demi-entier, donc ce serait une frange sombre.

Mini Fiche Mémo

Critère de décision :
\(x/i \in \mathbb{Z} \Rightarrow\) Constructive (Max)
\(x/i \in \mathbb{Z}+0.5 \Rightarrow\) Destructive (Min)

Outil Interactif : Simulateur d'Interférences

Modifiez les paramètres pour voir comment la figure d'interférence évolue.

Paramètres d'Entrée

Longueur d'onde \(\lambda\) (nm) 633 nm (Rouge)

Écartement des fentes \(a\) (mm) 0.2 mm

Distance écran \(D\) (m) 2.0 m

Résultats Clés

Interfrange calculé (\(i\)) -

Couleur perçue -

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Si on rapproche les deux fentes l'une de l'autre (on diminue \(a\)), que fait l'interfrange ?

Il diminue (les franges se resserrent)
Il augmente (les franges s'écartent)
Il reste inchangé

2. Quelle est la condition pour obtenir une frange sombre (destructive) ?

Différence de marche = nombre entier de longueurs d'onde
Différence de marche = zéro
Différence de marche = nombre demi-entier de longueurs d'onde

Glossaire

Interfrange (\(i\)): Distance séparant deux franges brillantes consécutives (ou deux franges sombres) sur la figure d'interférence.
Différence de marche (\(\delta\)): Différence de distance parcourue par deux ondes provenant de sources différentes pour atteindre un même point.
Monochromatique: Qualifie une lumière composée d'une seule longueur d'onde (une seule couleur pure), comme celle d'un laser.
Cohérence: Propriété des ondes permettant de créer des interférences stables dans le temps (nécessite une différence de phase constante).