Ressources libres - Lumières sur l’Univers
- 1.
Première étape : diffraction
- 1.
Percer avec l'aiguille dans un carré alu un trou
de 2 ou 3 mm de diamètre. Monter le carré alu
dans un cache diapo pour pouvoir le manipuler
plus facilement. Allumer la lampe, se placer à
4m et la regarder à travers le trou en plaçant
le cache contre la pupille de l'oeil.
On observe le filament de la lampe comme un
point brillant (normal!).
- 2.
Percer maintenant dans un autre carré un
trou de quelques dixièmes de millimètre de
diamètre. Pour ceci une astuce consiste percer
simultanément plusieurs feuilles de papier
alu empilées. Si la pression sur l'aiguille est
suffisante, celle-ci va inscrire son profil conique
dans la pile de feuilles, et on génère ainsi une
série de trous réguliers de diamètre variable.
Observer le filament à travers le petit trou:
l'image est plus sombre, et le filament
n'apparaît plus comme un point mais comme
un petit disque entouré d'un anneau brillant.
- 2.
Seconde étape : interférences
- 1.
Dans un nouveau carré alu, percer deux trous
de quelques dixièmes de mm, espacés de 1mm
au plus. L'opération est délicate si l'on veut
percer des trous réguliers et demande un peu
de pratique.
Observer le filament à travers cette paire de
trous. On voit un seul disque d'Airy, mais
parsemé de stries alternativement sombres
et brillantes: les franges d'interférence. Ainsi
l'image du filament vu à travers les deux trous
n'est pas la somme des images du filament vu
à travers chaque trou.
- 2.
Faire tourner l'interféromètre de 90 deg.
On constate que les franges ont tourné aussi
de 90 deg.
- 3.
Troisième étape: cohérence
- 1.
S'approcher de la source tout en continuant à
l'observer à travers l'interféromètre.
A une certaine distance,
les franges s'estompent puis disparaissent. La
condition de cohérence est perdue.
- 2.
S'éloigner de la source. Tourner l'interféromètre de 90 deg, et
chercher de nouveau la distance à laquelle les
franges disparaissent.
Cette distance sera probablement différente de
celle constatée la première fois.
