Laboratoire d’optique ondulatoire

Sélectionner les sources « 2 fentes parallèles à l'écran », et afficher la fenêtre « Signal ». Modifier l'écartement a des sources et la distance D sources-écran pour observer l'influence sur l'interfrange i=λD/A. Activer l'interrupteur « Signal » et déplacer le point le long de l'écran pour constater que les rayons arrivent en phase sur une frange claire et en opposition de phase sur une frange sombre (on peut mettre l'animation en pause pour le constater plus aisément).

En CPGE 1^re année, on peut aussi montrer en activant l'interrupteur « Ecran large » que loin de l'axe optique, l'interfrange n'est plus constante car l'approximation n'est plus valable.

En mode « Source étendue », augmenter la largeur de la fente source devant les fentes d'Young pour constater la perte de contraste. Pour l'expliquer, déplacer le point P sur la fente source : la bande étroite située juste derrière l'écran montre la figure d'interférences si ce point P était seul. La figure d'interférences totale observée à l'écran est la superposition des figures générées par chaque point P de la source étendue.

En passant au mode « N fentes », affichez le graphe de l'intensité relative le long de l'écran, et en modifiant le nombre de fentes montrez l'existence de maxima secondaires. En augmentant encore le nombre de fentes, on s'approche d'un réseau de diffraction où l'on obtient différents ordres discrets, directions dans lesquelles un rayon lumineux est diffracté.

En plaçant une lame de verre, modifier l'épaisseur e de la lame et/ou l'indice n du verre pour constater le défilement des franges. On remarque que la longueur d'onde λ = λ₀/n est modifiée dans le verre lorsque l'on fait varier l'indice n.

Montrez le champ d'interférences partout dans l'espace généré par deux sources ponctuelles, générant ainsi des hyperboloïdes de révolution, en sélectionnant les sources « 2 points libres » (les deux sources ponctuelles sont ainsi déplaçables librement), et activez l'affichage « Champ partout ». Déplacez ensuite les deux sources à la souris.

En mode lumière blanche, on peut expliquer le spectre cannelé en déplaçant le point M sur l'écran puis en balayant à la souris le spectre de la lumière reçue au niveau de ce point M. Sur la fenêtre principale de l'application s'affiche alors la figure d'interférence si cette longueur d'onde était émise seule. Le spectre cannelé observé résulte alors du mélange de toutes les couleurs, en chaque point M.

Sélectionner « Miroir de Lloyd » dans le menu déroulant « Sources », et déplacer le point M le long de l'écran. On constate le déphasage de π à la réflexion sur le miroir. La source virtuelle S' est l'image de la source ponctuelle S par le miroir (source S que l'on peut également déplacer).

Passez en mode "N fentes" et activez la source de lumière blanche. Faites varier le nombre de fentes pour obtenir un réseau plus ou moins diffractant, et observez les différents ordres. En survolant le spectre à la souris, constatez qu'à l'ordre 0, toutes les longueurs d'onde arrivent au point O sur l'écran, d'où une raie blanche.

Avec une lumière monochromatique et deux fentes sources, activez l'interrupteur "Train d'ondes", et constatez la perte de contraste en diminuant la longueur de cohérence. Observez les sauts de phase plus fréquents, en affichant les rayons en mode "sinusoïdes" (plus faciles à repérer qu'en mode "droites).