Physique-Chimie · Terminale · Ondes et signaux
Interférences de deux ondes
Deux lumières qui donnent de l’ombre.
En bref
Superposer deux ondes ne donne pas toujours « plus ».
Superposer deux ondes ne donne pas toujours « plus ». Selon leur décalage, elles peuvent s’additionner ou s’annuler : c’est l’interférence, second phénomène exclusivement ondulatoire.
Le principe de superposition
Quand deux ondes se rencontrent, les élongations s’ajoutent algébriquement en chaque point. Après la rencontre, chacune poursuit son chemin sans avoir été modifiée.
La condition de cohérence
| Exigence | Pourquoi |
|---|---|
| Même fréquence | Sinon le déphasage varie sans cesse |
| Déphasage constant dans le temps | Sinon la figure défile trop vite pour être vue |
En pratique, on n’y parvient qu’en dédoublant une même source : deux fentes éclairées par le même laser, une réflexion, une division du faisceau. Deux lampes distinctes ne donnent jamais d’interférences visibles.
La différence de marche
δ = |S₂M − S₁M|
| Condition | Type d’interférence | Ce qu’on voit |
|---|---|---|
| δ = k λ | Constructive | Amplitude maximale : frange brillante |
| δ = (k + ½) λ | Destructive | Amplitude minimale : frange sombre |
Les fentes d’Young
Deux fentes distantes de b, un écran à la distance D. L’interfrange vaut :
i = λ D / b
| Ce qui augmente i | Ce qui le diminue |
|---|---|
| Une grande longueur d’onde λ | Des fentes plus écartées |
| Un écran plus éloigné |
L’interfrange est proportionnel à λ : c’est ainsi qu’on mesure une longueur d’onde avec une règle. En lumière blanche, chaque couleur a son propre interfrange — les franges s’irisent, et seule la frange centrale reste blanche.
Les manifestations courantes
| Phénomène | Sa cause |
|---|---|
| Les couleurs d’une bulle de savon | Interférences entre les rayons réfléchis sur les deux faces |
| Une flaque d’essence, une plume de paon | Idem : ce ne sont pas des pigments |
| Le casque à réduction active | Il émet l’onde en opposition de phase |
Les couleurs interférentielles changent avec l’angle de vue — ce qu’aucun pigment ne fait. C’est le test qui les distingue.
Une précision qui compte
Interférences destructives ne veut pas dire « énergie détruite » : elle est redistribuée vers les franges brillantes. Le bilan énergétique total est inchangé.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Quelle condition deux sources doivent-elles remplir pour interférer de façon stable ?
2.Quelle est la condition d’interférences destructives ?
3.Quelle est l’expression de l’interfrange dans le dispositif des fentes d’Young ?
4.Lors d’interférences destructives, l’énergie lumineuse est détruite.
5.Que se passe-t-il si l’on éclaire les fentes d’Young en lumière blanche ?
6.Les couleurs d’une bulle de savon proviennent…
0 / 6 questions
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