interferences localisees : lames prismatiques et anneaux ... - Webnode

OPTIQUE PHYSIQUE / INTERFERENCES SUR LAMES MINCES D’EPAISSEUR VARIABLE
2.5 Observation des anneaux.
Pour observer les interférences, on utilise un instrument d’optique de type loupe ou viseur. On peut
également prendre une photographie (le plan du négatif étant alors conjugué du plan où sont localisées les
franges d’interférences).
3. Exemples de calculs.
Exemple n°1 : anneau de Newton. On observe en réflexion les interférences produites en éclairant en
incidence normale un dispositif d’anneaux de newton. Le rayon de courbure de la face sphérique est de 1m.
L’indice de l’air est égal à 1. Il y a contact entre la lame plane et la lentille. La longueur d’onde est =546
nm. Calculer les diamètres des trois premiers anneaux brillants.
Solution :
L’ordre d’interférence entre les deux rayons réfléchis est :
2
x
p
R
Au centre de la figure d’interférence, x = 0 et p0 = 0,5. Donc les ordres d’interférence des trois premiers
rayons sont 1, 2 et 3. On peut maintenant calculer les diamètres :
1 er anneau :
p
1
2
x1
1
R
1
2
1
9
le rayon de l’anneau 1 est : x1 1
R 0,
5.
546.
10 . 1 0,
52 mm
2
1
9
le rayon de l’anneau 2 est : x2 2
R 1,
5.
546.
10 . 1 0,
64 mm
2
1
9
le rayon de l’anneau 3 est : x3 3
R 2,
5.
546.
10 . 1 0,
83 mm
2
Exemple n°2 : lame prismatique. On considère un prisme de petit angle = 5’ d’indice 1,5. Il est éclairé en
incidence normale par un faisceau de lumière monochromatique de longueur d’onde = 550 nm. L’ordre
d’interférence est :
nx
1
p en réflexion et
2
AEPO / BTS OL / Optique géométrique et physique / C Froment / Mail : froment.aepo@yahoo.fr / Web : http://froment-aepo.webnode.fr
1
2
nx
p en transmission. L’ordre d’interférence calculé
sur l’arête est 0,5 en réflexion et 0 en transmission. On en déduit que l’arête est vue sombre en réflexion et
brillante en transmission.
En réflexion :
La frange n°k brillante a pour abscisse :
La frange n°k sombre a pour abscisse
x k
1
k
. .
2 n
k.
n
x k .
8