Bilentilles de Billet


Dispositif
Le dispositif de Billet est un dispositif d'interférences à deux ondes.

Une lentille convergente de distance focale f est sciée en deux selon un diamètre. Les deux moitiés sont écartées d'une distance e.
Une source ponctuelle S est placée à la distance lo = SO des demi-lentilles. Celles-ci donnent de S deux images S1 et S2.
Les faisceaux issus de chaque demi-lentille (en jaune et en cyan) sont interceptés par un écran situé à la distance L = OO1 de la bilentille. Si L est assez grand, les deux faisceaux ont une partie commune (en vert). Dans cette zone, on a superposition de deux ondes issues des sources synchrones S1 et S2 : ces ondes interfèrent.
Les interférences sont étudiées au moyen d'un dispositif micrométrique centré sur O1. On observe des franges rectilignes parallèles à la direction de la coupure.
Ces franges sont en réalité des portions d'hyperboles lieux des points d'égale différence de marche pour les deux ondes.
On pose D = L − lo et d = S1S2.
Si l'amplitude de chaque onde est A, l'intensité au point M (O1M = z) est : I = 4A².cos²[(π.d.z) / λ.D)].
L'interfrange est donc i = λ.D / d.
Montrer que si la distance lo est égale à 2.f alors S1 et S2 sont dans un plan situé à 2f de O et la distance S1S2 = 2e.

L'avantage du dispositif est que les sources S1 et S2 sont réelles.
Pour améliorer la luminosité, on peut remplacer la source ponctuelle par une fente parallèle à la coupure de la lentille.

La précision des mesures réalisables est très modeste : Ce n'est qu'un dispositif de démonstration.

Utilisation
* Chercher la valeur minimale de L qui permet d'obtenir des interférences.
* En glissant le pointeur avec le curseur déterminer la valeur de l'interfrange et comparer avec i = λ.D / S1S2.
Attention aux unités.
Sur le schéma, l'échelle verticale est multipliée par un facteur dix pour améliorer la lisibilité.

Données utilisées : f = 50 cm et e = 1 mm.