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La simulation montre l'interférogramme obtenu sur un écran situé à la distance \(D=1\, \mathrm{m}\) d'un interféromètre de Michelson réglé en lame d'air. On peut voir l'influence de la source et du décalage optique. Simulation Built with Processing Jouez sur le décalage optique et le type de source. Your browser does not support the canvas element. LE PHÉNOMÈNE Supposez un rayon lumineux arrivant avec une incidence \(i\) sur une lame de verre à faces parallèles. Ce rayon se réfléchit partiellement sur la première face puis une deuxième fois sur la seconde face, de telle sorte que deux rayons parallèles sortent de la lame avec un déphasage qui ne dépend que de l'épaisseur \(e\) de la lame et de l'angle d'incidence \(i\). Ces deux rayons peuvent interférer à l'infini pour donner des anneaux d'interférence. Avec un interféromètre de Michelson, il est possible de produire ces franges en procédant comme suit: Réglez l'interféromètre au contact optique. Les deux miroirs font alors un angle droit et sont à égale distance de la séparatrice.

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Ce phénomène de double réfraction ne modifie pas la direction de propagation de la lumière, entre rayon incident et rayon émergent. Cette propriété se vérifie avec précision expérimentalement. On vise pour cela à l'aide d'une lunette astronomique une étoile. Celle-ci constitue pour l'instrument un objet ponctuel et réel, situé à l'infini; son image à travers l'objectif de la lunette est un point réel dont la position ne dépend, compte-tenu des propriétés de la lunette astronomique, que de la direction des rayons incidents parallèles qui tombent sur l'objectif. Pointons cette direction, puis disposons en avant de l'instrument une lame d'épaisseur quelconque, mais dont les faces sont parfaitement planes et parallèles; on constate que la position de l'image de l'étoile n'a pas bougé, et ceci quelle que soit l'orientation de la lame. En conclusion, on vérifie bien qu'une lame de qualité parfaite n'a aucune action sur la direction de propagation des rayons lumineux. L'animation vidéo suivante montre l'action d'une lame à faces planes et parallèles sur la propagation d'un rayon lumineux: Action d'une lame sur la propagation d'un rayon lumineux

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1. Chaque milieu transparent est caractérisé par son indice de réfraction n, nombre sans unité, égal ou supérieur à 1, tel que: n = c/v. c: célérité de la lumière dans le vide c = 3, 00x10 8 m. s -1 v: célérité de la lumière dans le milieu considéré 2. Vidéo L'angle d'incidence est définit entre la normale au dioptre et le rayon incident. i 1 = 90, 00 – 20, 00 = 70, 00° 3. L'angle de réfraction est définit entre la normale au dioptre et le rayon réfracté. 4. D'après la seconde loi de Descartes: (i 1) = n'(i 2) 5. Vidéo D'après le schéma ci dessus i 3 = i 2 = 38, 67° 6. Vidéo D'après la seconde loi n'(i 3) = (i 4) 7. Vidéo Le rayon est-il dévié? i 4 = 70° donc le rayon n'est pas dévié (voir schéma): les rayons incidents et émergents du prisme ont la même direction.

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action Optique Géométrique Lame à faces parallèles Action d'une lame sur la propagation d'un rayon lumineux Action d'une lame sur la propagation d'un rayon lumineux. Considérons dans le plan de la figure, pris comme plan d'incidence, un rayon lumineux issu d'une source S, qui rencontre en I la face d'entrée d'une lame d'épaisseur e; conformément aux lois de Descartes il lui correspond, compte-tenu de l'hypothèse faite sur les indices: n 2 > n 1, un rayon réfracté IJ lui-même contenu dans le plan de la figure et tel que: n 1 sin i 1 = n 2 sin i 2. En J, ce rayon subit à son tour le phénomène de réfraction puisque i' 2 = i 2 ( angles alternes-internes) et que l'angle i 2 est au plus égal à l'angle de réfraction limite de la lame. Quel que soit i 1, il existe donc un rayon émergent JR dont il est facile de montrer qu'il a même direction que le rayon incident SI; en effet les lois de Descartes appliquées en J nous précisent d'une part que JR est dans le même plan que IJ et donc que SI, d'autre part que les angles i 1 et i' 1 sont é retiendra donc que: Lorsqu'un rayon lumineux frappe une lame à faces planes et parallèles d'épaisseur quelconque, il la traverse de part en part, si l'indice de la lame est supérieur à celui du milieu transparent et homogène dans lequel elle est placée.

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La différence de marche est alors égale à la différence de chemin optique: Les réflexions ne sont pas du même type, on admettra qu'il faut dans ce cas ajouter à la différence de chemin optique pour obtenir la différence de marche []: L'ensemble des points pour lesquels la différence de marche est la même sont dans le même état d'interférence. L'aspect géométrique des franges d'interférences est donné par la recherche des conditions pour lesquelles. Dans le cas des franges lumineuses, les interférences sont constructives, la différence de marche est égal à un nombre entier de fois la longueur d'onde (voir le cours « Interférences: Fonfamentaux »: Pour un dispositif donné, la longueur d'onde, l'indice et l'épaisseur de la lame sont des constantes, les points dans le même état d'interférence vérifient: Les angles de réfraction et d'incidence étant relié par la loi de Descartes, ceci conduit à. L'observation de la figure d'interférences sur un écran situé dans le plan focal image de la lentille montre des anneaux concentriques alternativement brillants et sombres (figure 6).

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Lame faces parallles Faisceau parallle Faisceau divergent N = 1. 50 E = 50 mm Un rayon lumineux arrive avec une incidence I1 sur une lame à faces parallèle d'épaisseur E et d'indice N. Il y a réfraction sur le dioptre d'entrée. Le rayon émergent fait un angle I2 avec la normale à la face tel que: sin(I1) = (I2). Ce rayon arrive sur le dioptre de sortie avec cette incidence I2 et ressort de la lame avec une incidence I1 telle que (I2) = sin(I1). Le rayon émergent est donc parallèle au rayon incident. Montrer que la distance D entre le rayon incident et le rayon émergent est égale à: D = (I1 − I2) / cos(I2). Dans le cas d'un faisceau parallèle, le faisceau émergent est parallèle au faisceau incident et il est translaté de D. Stigmatisme de la lame à faces parallèles. On considère un point source A qui éclaire la lame avec un faisceau divergent. La translation d'un rayon par la lame étant fonction de l'angle d'incidence, la position du point image de A dans la lame est aussi fonction de l'angle d'incidence.

Nous obtenons r' = 69, 21° et comme A = r + r' cela donne A = 71, 62°. 3. Les rayons arrivant sur AD avec une incidence i'> r' (ou encore 69, 21° < i' < 90°) subissent une réflexion totale. Le dernier rayon réfléchi est donc tel que i' = 90°, qui correspond à r = A - i' = - 18, 38°. Par suite, sin i min = n 1 sin r donne i min = -31, 52°

August 1, 2024, 2:10 am
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