La Diffraction des Ondes

Sommaire

Introduction

Le phénomène de diffraction d'une onde

Diffraction d'une lumière monochromatique

Demi-angle de diffraction

Définition

Lorsqu'on éclaire une fente avec une lumière monochromatique, on a de l'autre côté de la lumière sur des zones où on aurait trouvé l'ombre. C'est le phénomène de diffraction. Le motif obtenu, alternance de lumière et d'ombre, est appelé « figure de diffraction ». Cette figure dépend de l'ouverture ou de l'obstacle.

Définition

On définit le demi-angle de diffraction $\theta$ à partir de la tâche centrale, la plus lumineuse, et de la première extinction.

Remarque

L'importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d'onde aux dimensions de l'ouverture ou de l'obstacle.

Propriété

Si on note $\lambda$ la longueur d'onde et $a$ la largeur de l'ouverture ou de l'obstacle, alors le demi-angle de diffraction est

\theta = \frac{\lambda}{a}

avec $\lambda$ et $a$ en m et $\theta$ en rad.

Schéma d'un montage pour réaliser une diffraction.

Propriété

Si la distance $D$ séparant la fente de l'écran est très grande par rapport à la largeur $l$ de la tâche centrale, on a alors :

\theta = \tan(\theta) = \frac{l}{2D}.

Remarque

Par conséquent, en lumière polychromatique, chaque radiation donne sa propre figure de diffraction ce qui donne des zones colorées.

Le phénomène de diffraction peut s'observer avec des ondes électromagnétiques et mécaniques. L'observation de la diffraction de la lumière a contribué à la validation du modèle ondulatoire de la lumière.

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Définition

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