Nature ondulatoire de la lumière

Selon les phénomènes lumineux observés, la lumières peut-être considérée comme des particules, les photons ou comme une onde électromagnétique. La diffraction et les interférences sont des phénomènes pouvant être interprétés et calculés à partir du modèle ondulatoire.

Diffraction

La diffraction est le phénomène de dispersion de la lumière lorsqu'elle passe à travers une ouverture ou qu'un obstacle se trouve sur son passage.

Cette dispersion est parfaitement connue et possède un modèle mathématique.

Exemples de simulations d'images de diffraction

Interférence

Lorsque une lumière est divisisée en deux ou plusieurs faisceaux, il se produit un phénomène d'interférence observable sur la surface de projection. Les différents faisceaux ne parcourent pas la même distance en fonction de l'endroit sur l'écran. Selon la différence de marche entre les faisceaux, la lumière s'annule ou s'aditionne.

source

On observe égalements des interférences en mécanique des fluides et en acoustique.

Simulation 1

Simulation 2

Le phénomène d'interférence est utilisé pour la mesure de grande précision en optique (fabrication des miroirs), en microscopie (calcul de distance par parallaxe et interférométrie, correction des images), en astronomie, en industrie (observation de la qualité de surface), ...

Un TP réalisable en classe consiste à mesurer l'épaisseur d'un cheveux par interférométrie.

L'holographie utilse également le phénomène d'interférence.