Catégories


Augustin FRESNEL
(1788-1827)
Fondateur de la théorie ondulatoire de la lumière.




Biprisme de Fresnel


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

Dans un bloc de verre d'indice n = 1,5 on taille deux prismes identiques d'arête commune.
L'angle A des deux prismes est très faible (10 à 20 minutes). Comme cet angle est très petit, on peut supposer que les prismes sont stigmatiques et que les rayons sont déviés d'un angle a = A.( n − 1)
Une source ponctuelle S est placée à la distance lo = SO = 1 m du biprisme.
Celui-ci donne de S deux images S1 et S2 et S1S2 = 2.a.lo = 2.A.( n − 1).lo
Les faisceaux issus de chaque prisme (en jaune et en cyan) sont interceptés par un écran situé à la distance L = OO1 du biprisme. 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 l'arête du prisme.
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 = 2.A( n − 1).lo
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.

Pour améliorer la luminosité, on peut remplacer la source ponctuelle par une fente parallèle à l'arête du biprisme.

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

Utilisation
En glissant le pointeur avec le curseur déterminer la valeur de l'interfrange et comparer avec i = λ.D / d.
Attention aux unités.

Sur le schéma, l'échelle verticale est multipliée par un facteur 25 pour améliorer la lisibilité.