📘 Les phénomènes de diffraction et d’interférence
La diffraction se produit quand une onde rencontre un obstacle de dimension comparable à sa longueur d’onde. Les interférences résultent de la superposition de deux ondes cohérentes.
📐 I. Diffraction
La diffraction est l’étalement des directions de propagation d’une onde qui rencontre une ouverture ou un obstacle de faible dimension.
Condition : le phénomène est notable si λ ≈ a (longueur d’onde ≈ dimension de l’obstacle/ouverture).
Angle caractéristique de diffraction :θ = λ / a (en radians, valable pour θ petit)
Avec λ la longueur d’onde et a la largeur de la fente. Plus a est petit, plus θ est grand (diffraction plus marquée).
📐 II. Interférences
Les interférences sont le résultat de la superposition de deux ondes cohérentes (même fréquence, différence de phase constante).
Différence de marche δ entre deux sources S₁ et S₂ en un point M :
δ = S₂M − S₁M (ou S₁M − S₂M selon la convention).
- Interférences constructives (frange brillante) : δ = k·λ (k ∈ ℤ).
- Interférences destructives (frange sombre) : δ = (k + ½)·λ.
Interfrange (fentes de Young) :i = λ·D / d
Avec D la distance fentes-écran, d l’écartement entre les fentes.
💡 À retenir
• Diffraction : θ = λ/a (en rad) ; plus a petit → plus de diffraction.
• Interférences constructives : δ = k·λ ; destructives : δ = (k+½)·λ.
• Interfrange fentes de Young : i = λD/d.
• Cohérence indispensable pour observer des interférences stables.