Rayons du Michelson
(15 minutes de préparation)
Un interféromètre de Michelson réglé en lame d'air (d'épaisseur e) est éclairé par une source ponctuelle de longueur d'onde
.
On place à la sortie une lentille convergente de distance focale
et un écran dans son plan focal image.
On repère alors sur l'écran des anneaux brillants dont les rayons sont comptés en partant du centre :
anneau brillant | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
r (mm) | 5,02 | 7,11 | 8,7 | 10 | 12 |
Question
Quelle est la différence de marche entre deux rayons interférant un en point M de l'écran distant de r de l'axe optique ?
Exprimer δ en fonction de
, e et r.
La différence de marche est :
Question
Déduire des données l'épaisseur e de la lame d'air.
Comme
, on en déduit que :
On peut exploiter les franges 1 et 5. Sachant que l'ordre d'interférence diminue en s'éloignant du centre :
On en déduit alors que :
Question
Quel est l'ordre d'interférence au centre ?
est l'ordre au centre. On a "presque" une frange brillante au centre.
