Diffraction par une fente ou un obstacle, condition de diffraction, interférences lumineuses (fentes de Young), différence de marche, interfrange.
Section 4 — Ondes & Signaux
DéfinitionDiffraction
Phénomène d'étalement d'une onde lors du passage par une ouverture (fente de largeur a) ou un obstacle.
Condition de diffraction : λ ≈ a
(la diffraction est notable quand la longueur d'onde est de l'ordre de la taille de l'obstacle)
Angle de diffraction : θ ≈ λ/a (en radians, si θ petit)
Largeur de la tache centrale : L = 2λD/a
(D = distance fente-écran)
Formule cléInterférences — Fentes de Young
Deux fentes S₁ et S₂ (écart a) éclairées de façon cohérente :
Différence de marche : δ = S₁M − S₂M ≈ a·x/D
(x = position sur l'écran, D = distance fentes-écran)
Franges brillantes : δ = k·λ (k ∈ ℤ)
Franges sombres : δ = (k+½)·λ
Interfrange :
i = λD/a
Longueur d'onde dans un milieu d'indice n : λ_n = λ/n
PropriétéPropriétés des interférences
Conditions d'obtention : ondes cohérentes (même longueur d'onde, phase relative constante)
Lumière blanche → frange centrale blanche, puis irisations colorées
Si on augmente a → interfrange i diminue (franges plus serrées)
Si on augmente D → interfrange i augmente (franges plus espacées)
Si on augmente λ → interfrange i augmente
📊 Fentes de Young — Interfrange i = λD/a
Franges brillantes (jaune) séparées de i. La frange centrale est la plus brillante.
📝 Exercices d'entraînement
EX01
Facile
Interfrange
Fentes de Young : a = 0,2 mm, D = 1,5 m, λ = 589 nm. Calculer i.