Définition
La lumière est une onde : ce sont des vibrations du champ électrique et du champ magnétique qui se propagent dans le vide ou dans un milieu matériel mais sans transporter de matière.
A voir dans ce cours
- Les différents domaines de la lumière
- Expériences d'interférences
- Exercices sur les interférences
Cours à consulter
Les domaines des ondes lumineuses
Cette animation vous permettra de visualiser les différents domaines (IR, UV, RX…), en fréquence et en longueurs d’onde, de la lumière (ou onde électromagnétique). Une présentation des applications dans la vie de tous les jours est aussi proposer pour chaque domaine.
Un problème pour ouvrir cette animation ? Une solution ici.
Les expériences qui le prouvent
Toutes les expériences d’interférences qui se déroulèrent au XIXème siècle peuvent s’interpréter si on considère la lumière comme une onde électromagnétique : c’est à dire qu’elle se propage comme une onde à la surface de l’eau ou une ola dans un stade.
Expérience des fentes d’Young
Une source de lumière traverse 2 fentes (image de gauche). On observe alors la figure d’interférence à droite. On voit que lumière + lumière = lumière OU obscurité…
Interférences lumineuses
Cette expérience montre différentes interférences lumineuses et présente le matériel de laboratoire.
Source – chaine Youtube : “TSG physics”
Diffraction et interférences
Cette animation permet de reproduire les expériences de diffraction ou interférences. Vous avez la possibilité de changer de multiples paramètres (longueur d’onde, largeur de fente, écart des fentes, distances) puis de visualiser en direct les changements sur la figure d’interférence.
Classe inversée - Diffraction et interférences
A l’aide de la simulation d’expérience “Sous pression” ci-dessous, réalisez le travail demandé sous l’animation.
Interférence d'ondes
Cette animation vous permettra de simuler différentes expériences avec des ondes sonores, lumineuses ou mécaniques et de les faire interagir entre elles.
La diffraction
Travail n°1 :
- Double-cliquer sur Diffraction
- Sélectionner une ouverture “Carré” puis changer ses paramètres pour obtenir une fente rectangulaire de 0,40 mm de largeur et 0,10 mm de hauteur.
- Appuyer sur le bouton rouge pour allumer le laser.
Vous observez une figure de diffraction.
- Ci-dessous se trouve les grandeurs D et L à mesurer pour exploiter cette expérience :
- En utilisant vos connaissances de trigonométrie, exprimer l’angle θ en fonction de D (=distance fente – écran) et L (largeur de la tache centrale), sachant que pour les petits angles : tan θ ≈ θ.
- On vous donne la relation suivante : θ = λ/a ; (a = hauteur de la fente). A l’aide de la relation trouvée précédemment et celle donnée, exprimer la distance D en fonction de λ, a et L.
- Calculer la distance D et comparer ce calcul expérimental avec la valeur théorique qui est Dthéorique = 1,0 m.