Résultats

1.2 - Explication: l'image est plus sombre parce que moins de flux passe à travers le petit trou. La lumière est diffractée passant à travers le trou, et l'image d'un point source est étalée pour former (si le trou est circulaire) un disque d'Airy dont le diamètre angulaire est: 2.4 l / d , avec l la longueur d'onde de la lumière (0.0005mm) et d le diamètre du trou. Si d est suffisamment petit, le disque d'Airy est plus grand que le pouvoir de résolution de l'oeil (qui est de l'ordre de 0.001 radian). Par exemple, pour d=0.2mm, le diamètre du disque d'Airy est 2.44x0.0005/0.2 = 0.006 radian, et celui-ci devient bien visible à l'oeil.
2.1 Explication: dans certaines conditions (réalisées ici, et dites conditions de cohérence), les intensités lumineuses ne s'ajoutent pas mais forment une figure plus complexe appelée figure d'interférence. Le montage que nous avons réalisé s'apparente au montage dit des trous d'Young, et la théorie prévoit que l'interfrange a pour dimension angulaire : interfrange = l / B , avec B la distance entre les deux trous (aussi appelée "base" de l'interféromètre). Le nombre de franges visibles à l'intérieur du disque d'Airy sera donc : nfranges = (l / d)/(l / B) = B / d Il faut faire attention à ce que :
- d ne soit pas trop grand, sinon le disque d'Airy n'est pas résolu par l'oeil. Mais si d est trop petit, le disque d'Airy, trop sombre, peut être difficile à voir
- B ne soit pas trop grand, sinon il y a trop de franges dans le disque d'Airy et l'oeil ne peut les séparer. Plus B est grand, et plus les franges sont serrées. En pratique, il est difficile de voir plus d'une dizaine de franges dans un disque d'Airy
2.2 - Explication: les franges sont orthogonales à la ligne joignant les deux trous de l'interféromètre (ligne de base), et tournent avec celui-ci.
3.1 - Explication: la théorie prévoit que les franges disparaissent lorsque la relation suivante existe entre la taille angulaire q de la source, la base B et la longueur d'onde l: q . B / l = 1.2 . Si la source, vue à une distance D, a pour dimension linéaire l, sa taille angulaire est q = l / D. Ainsi, si on connaît la base à laquelle les franges disparaissent, on peut mesurer la dimension angulaire de la source, et si on connaît sa distance, sa dimension linéaire. On obtient un pouvoir de résolution qui est déterminé par la base B, et non plus par le diamètre des ouvertures individuelles. C'est ainsi que des interféromètres astronomiques peuvent, par exemple, mesurer le diamètre d'étoiles qui sont trop petites pour être résolues par un simple télescope.
3.2 - Explication: le filament, rectangulaire, a une dimension différente dans chacune des directions orthogonales. L'interféromètre mesure la dimension de la source dans la direction parallèle à la base.