Programme de colle du 02 au 07/12/2013

Programme de colle du 02 au 07/12/2013
L’interféromètre de Michelson
1.
Cours :
2.
Analyse spectrale de signaux périodiques
3.
Phénomènes de propagation 1D non dispersifs
Rappels d’optique géométrique
Modèle scalaire de la lumière
4.
La fonction sinus cardinal en physique
1.
2.
3.
Sinc(x) : définition, tracé, zéros, extremum, quelques valeurs …
2
Sinc (x) : définition, tracé, zéros, extremum, quelques valeurs …
Transformée de Fourier :
a.
Définition
b.
Exemples : Fonction porte, cosinus limité à une durée Δt : Résultat t:
∆ν × ∆t  1
Le phénomène d’interférences
1.
2.
3.
Interférences à deux ondes non localisées : condition d’interférences
a.
Représentation scalaire / complexe
b.
Éclairement : conditions d’interférences (sources synchrones)
c.
Modèle d’émission de la lumière : les trains d’ondes
d.
Retour sur les conditions d’interférences : longueur de cohérence temporelle
e.
Bilan des conditions d’interférences et formule fondamentale des interférences à 2 ondes
Étude du phénomène d’interférences
a.
Forme de la figure d’interférence : hyperboloïdes de révolution, franges ou anneaux en fonction
de la position de l’écran
b.
Étude des interférences observées dans un plan orthogonal à la médiatrice des deux sources
secondaires : différence de marche, interfrange, ordre d’interférence, contraste
c.
Exemples de systèmes donnant des interférences : Miroir de Lloyd, Miroirs de Fresnel, trous ou
fentes de Young : montage avec lentilles, expression de la différence de marche
Cohérence temporelle
a.
Position du problème : causes d’élargissement spectral
b.
Source ponctuelle émettant un doublet
c.
Source ponctuelle ayant un profil spectral rectangulaire en fréquence (nombre d’onde)
Programme de khôlles - PC Lycée Turgot
Présentation de l’interféromètre
a.
Description de l’appareil
b.
Mise en évidence des sources secondaires dans le cas d’une source ponctuelle à distance finie
c.
Construction équivalente : « le repliement »
d.
Conclusion
Configurations particulières
a.
Miroirs M1 et M2 rigoureusement orthogonaux
b.
Miroirs M1 et M2 formant un angle 90°-epsilon
Interféromètre en lame d’air à faces parallèles
a.
Source ponctuelle à distance finie : calcul de la différence de marche
b.
Source large et théorème de localisation
c.
Source ponctuelle à l’infini et observation à l’infini : calcul de la différence de marche
d.
Rayon des franges (anneaux) d’égales inclinaison
Interféromètre en coin d’air
a.
Source ponctuelle à distance finie
b.
Source large et théorème de localisation
c.
Description de la figure d’interférence
Exercices :
•
•
•
Ondes 1D sans dispersion
Optique géométrique
Interférences
T. Pré