Présentation du phénomène de diffraction
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Présentation du phénomène de diffraction Chapitre 3,2,1
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Présentationduphénomènedediffraction
Chapitre3,2,1
Optiquegéométrique❖ Loistoutd’abordexpérimentales
❖ Propagationrectilignedelalumièredanslesmilieuxhomogènes
❖ Lesrayonslumineuxsepropagentindépendammentlesunsdesautres(ilspeuventsecroisersansseperturber)
❖ Loisdelaréflexion
❖ Loisdelaréfraction
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Uneconséquence:phénomèned’ombreportée
Animationàutiliserpourcechapitre
Lienversl’animation
Quesepasse-t-illorsqu’onessaiederestreindrel’extensionspatialed’uneonde?
❖ Oninterposesurletrajetd’uneondeunécranopaquepossédantuneouverturededimensiona.
❖ Audelàdel’ouverture:
❖ Lapropagationdel’ondeestlégèrementperturbéemaissuitglobalementlesloisdel’optiquegéométrique:l’onde«occupe»surl’écranunezonededimensionidentiqueàcelledel’ouverture.
Remarque:𝑎 ≫ λ
a
Quesepasse-t-illorsqu’onessaiederestreindrel’extensionspatialed’uneonde?
❖ Ondiminueladimensiondel’ouverturea.
❖ Audelàdel’ouverture:
❖ Lapropagationdel’ondenesuitpluslesloisdel’optiquegéométrique.
❖ Deszonesoùl’élongationdel’ondeestnulleapparaissent.
❖ Surl’écran,unezonecentrale(enrouge)dedimensionbiensupérieureàareçoitl’onde.
Remarque:aestdel’ordredegrandeurde .λ
Diffractiond’uneonde
Onparledediffractiond’uneondechaquefoisquel’ontrouvecetteondedansdeszonesdel’espacenonprévuesparlesloisde
l’optiquegéométrique.
Lephénomènedediffractionintervientchaquefoisqu’uneonde(mécanique,électromagnétique,etc.)rencontreuneouvertureou
unobstacle.
Lephénomènedediffraction,toujoursprésentdansl’absolu,devientparticulièrementimportantlorsquelesdimensionsdel’ouvertureoudel’obstaclesontdel’ordredegrandeurdela
longueurd’ondedel’onde.
Diffractiond’uneonde
Danslecasdelalumière,lephénomènedediffractiondevienttrèsvisibleàpartirdedimensionspourl’ouvertureoupourl’obstacled’ordredegrandeurégalà100foislalongueurd’ondedel’onde.
2𝜭
Ondémontrequel’ordredegrandeurdel’ouvertureangulaireest:
𝜃 ≈𝜆𝑎
Enradian!
Lephénomènedediffractiondépenddelalongueurd’onde
Diffractionenoptique:montagedebase
écran
D
faisceaulaser
L
a
𝜭
Géométriedumontage:tan𝜃 =𝐿/2𝐷
≈ 𝜃
Phénomènedediffraction:𝜃 ≈𝜆𝑎enradian!θ
𝐿/2𝐷
=𝜆𝑎
Diffractionenoptique:fentefine
a
Diffractionenoptique:cheveu
a
Rappel:lesobstaclesoulesouverturessecomportentdefaçonidentiquepourlephénomènedediffractionquel’onétudie
Diffractionenoptique:fente
a
b
Diffractionenoptique:disque
Diffractiondanslanature
