Diffraction

Diffraction

Diffraction (suite) Principe de Huygens:

« Chacun des points d’un front d’onde agit comme une source de petites ondes secondaires. À l’instant ultérieur, l’enveloppe extérieure des petites ondes forme le nouveau front d’onde.” »

Diffraction (suite) Diffraction de Fresnel:

Diffraction de Fraunhofer:

Fente unique (suite) :

sina Premier minimum

Fente unique (suite) Maximum principal au centre

Minima:

où M 0, 1, 2,..sin .a M

Fente unique (suite) Largeur du pic principal:

Premier minimum: sina

sina

(ouverture angulaire)

Fente étroite Pic largeFente large Pic étroit

Fente unique (suite) Minima (interférence destructive):

Maxima secondaires (interférence constructive):

sina M

1sin

2a M

1, 2,...M

Fentes multiples Mélange interférence-diffraction:

Fentes multiples (suite)

Graphique: Patron d’interférence modulé par un patron de diffraction

Diffraction par une ouverture circulaire

Tache lumineuse plus ou moins étendue entouréed’anneaux concentriques d’intensité décroissante

Disque d’Airy

Position du premier minimum: sin 1,22a

a = diamètre de l’ouverture

Diffraction par une ouverture circulaire

Lentille produit des figures de diffraction qui limitent la précision des images

Diffraction par une ouverture circulaire

Deux objets (ex: étoiles):

Image de deux objets rapprochés peuvent se superposer et se confondre en une seule image

Diffraction par une ouverture circulaire

Critère de Rayleigh:

Deux longueurs d’onde peuvent être résolues si le maximum principal d’une longueur d’onde

correspond au premier minimum de l’autre

sin 1,22a

sin 1,22a

2m 0.5 m

Microscope optique Microscope électronique

Résolution d’un système optique

Réseaux

Les réseaux Composés de milliers de fentes très fines,

ou sillons dans une plaque de verre Utilisés en spectroscopie pour analyser les

émises par diverses sources Pas du réseau: distance entre deux fentes

(sillons) adjacents

Les réseaux (suite) N très grand plusieurs maxima

secondaires très petits

Maxima: sin où 0, 1, 2,...d m m

Pratiquement pas de lumière entre les pics principaux:

Les réseaux (suite) Les réseaux servent à l ’analyse des

longueurs d’onde Étalement