MENUSimuler pour apprendre

L'applet simule la tâche de diffraction obtenue sur un écran situé à \(D=1\,\rm m\) d'une pupille rectangulaire de dimension \(a\times b\). On peut jouer sur les dimensions de la pupille, sur la source lumineuse et sur la saturation ce qui permet de mettre en évidence les franges autour de la tache de diffraction.

LE PHÉNOMÈNE

Lorsqu'une source lumineuse éclaire un écran percé d'une pupille rectangulaire, les rayons, au passage de la pupille, sont déviés par ses bords : on dit qu'il y a diffraction. La théorie scalaire de la diffraction que l'on doit à Augustin Fresnel montre que l'image sur l'écran fait apparaître des franges d'interférence autour d'une tâche de diffraction. Les effets de diffraction deviennent très importants quand la longueur d'onde devient comparable à la dimension caractéristique \(a\) de la pupille. En effet, lorsque la distance pupille-écran \(D\gg a^2/\lambda\), on dit que l'on se place dans le cadre de la diffraction de Fraunhofer ou diffraction à l'infini. Mathématiquement, l'éclairement s'interprète comme une simple transformée de Fourier de la transmitance de la pupille.

OBSERVATIONS

• Que constatez vous quant à la répartition de l'éclairement ? Comparez la largeur de la tache centrale avec la largeur des taches secondaires.
• La figure de diffraction présente des axes de symétrie. La pupille présente-t-elle ces mêmes symétries ? quel principe cela vous évoque-t-il?