L'interféromètre de Michelson

Résumé du document

Principe de l'interféromètre de Michelson. La lame Séparatrice. La lame compensatrice. Franges circulaires non localisées. Représentation des surfaces d'égale différence de marche. La division d'amplitude. Calcul de la différence de marche pour une lame d'air. Franges d'égale épaisseur ou franges de Fizeau

Extraits

[...] Désormais l'interféromètre peut disparaître. On obtient alors le schéma simplifié ci- dessous. Au point M de l'écran, la différence de marche entre deux rayons issus des sources S1 et S2 est : = S2M-S1M Représentation des surfaces d'égale différence de marche. Les surfaces telles que S2M-S1M = Constante, sont des hyperboloïdes de révolution autour de l'axe des foyers sources S1 et S2. Sur l'écran E perpendiculaire à l'axe des sources, les franges d'interférences seront des anneaux. Pour obtenir une représentation plus explicite, les écrans sont placés à proximité des sources. [...]

[...] Construction de la source image S'. Opérons par étapes successives et construisons l'image virtuelle de la source ponctuelle S dans le miroir constitué par la face "avant" semi réfléchissante de la séparatrice, puis l'image virtuelle M'1 du miroir M1 par rapport à la face arrière semi réfléchissante de la séparatrice. Tout se passe désormais comme si la source ponctuelle S éclairait la lame d'air à faces parallèles d'épaisseur e constituée par le miroir M2 et l'image M'1 du miroir M1. [...]

[...] Après un séjour en Europe, à Berlin, Heidelberg puis Paris, il accepte en 1883 un poste de professeur de Physique Chimie à Cleveland puis à Worcester. En 1893, il devient Professeur à l'Université de Chicago et reçoit le Prix Nobel de Physique en 1907. Principe de l'interféromètre de Michelson La lame Séparatrice L'interféromètre fut initialement conçu pour travailler avec des sources étendues. Dans ce cas on justifie les phénomènes d'interférence par la division d'amplitude. L'élément essentiel du dispositif est la lame séparatrice dont l'une des faces est légèrement métallisée pour devenir semi réfléchissante. [...]

[...] Les rayons et qui transportent chacun un quart de l'énergie incidente sont cohérents. Nous considérerons que les réflexions air - face semi réfléchissante et face semi réfléchissante air sont de même nature. La lame compensatrice Par contre on remarquera dans la figure précédente que le trajet du rayon comporte trois traversées du verre de la séparatrice et une seule pour le trajet Pour rétablir l'égalité des chemins optiques dans le verre quelle que soit l'incidence et les longueurs d'onde des radiations utilisées, on place sur le trajet parallèlement à la séparatrice, une lame compensatrice C identique à la séparatrice. [...]