INTERFEROMETRE DE MICHELSON - LCS

JM VANHAECKE Lycée MALHERBE CAEN ( Spé MP ) Page 16 sur 22
4.3.2 Couleur de la frange centrale.
En les resserrant suffisamment nous pouvons voir les couleurs disposées de façon symétrique par rapport à la frange
centrale et donc repérer la couleur de celle ci. Elle est souvent blanche. En déplaçant la lentille de projection dans son plan la
teinte de cette frange centrale peut changer et la symétrie des couleurs disparaître (ou apparaître si on ne l’avait pas !), on peut
même obtenir une frange centrale noire, et de même en déplaçant dans son plan la lentille nous permettant d’obtenir une source
à l’infini .
L’expérimentateur curieux pourra aussi dérégler la compensatrice ( la faire tourner à la main, sans la vis V6, autour de
l'axe vertical ) et il constatera que la frange centrale change de teinte ( et se déplace, d'où un chariotage nécessaire). D’où
l’intérêt de bien régler celle ci par le réglage géométrique.
On voit ci contre une photo obtenue en
inclinant assez fortement la compensatrice
autour de l'axe vertical: il n'y a plus de frange
centrale par rapport à laquelle on aurait
symétrie des couleurs. On recherche dans ce cas
la frange achromatique.
La méthode pour connaître la teinte de la frange centrale est la suivante, compte tenu des observations précédentes :
regarder directement sur les miroirs sans utiliser la lentille de projection. Supprimer toutes les lentilles entre la source blanche
qui ne doit pas posséder de lentille non plus et le Michelson. Nous pouvons même supprimer la source blanche et utiliser la
lumière du jour (attention pas celle des lampes au néon qui ont un spectre de raies et non continu). Nous saurons alors si la
frange centrale est blanche ou noire... ou grise !
Le lecteur peut s’étonner du fait que nous enlevions toutes les lentilles entre la source blanche et le Michelson alors que
depuis le début de ce paragraphe 4 et dans tout celui concernant le Michelson en coin d’air du chapitre 4 nous n’avons étudié,
pour des raisons de simplicité , que le cas d’une source à l’infini ce qui n’est plus alors le cas. On montre, et nous l’admettrons,
que lorsque la source n’est pas à l’infini les franges d’interférences (rectilignes parallèles à l’arête) obtenues avec une source
large existent comme toujours partout mais ont un meilleur contraste sur une surface (de localisation) qui est un cylindre
passant notamment par l’arête du coin d’air. Comme en lumière blanche nous ne pouvons observer qu’au voisinage de l’arête
pour des raisons de cohérence temporelle, nous verrons donc toujours des franges, que la source (large) soit à l’infini ou à
distance finie. Ceci justifie donc la méthode proposée.