Diffraction par une fente

On considère une fente (dont la largeur a est beaucoup plus petite que sa hauteur) éclairée par une onde plane.

D'après le principe d'Huyghens, la figure de diffraction résulte des interférences entre les vibrations élémentaires des sources secondaires uniformément réparties sur la fente.

On observe les phénomènes à grande distance dans un plan parallèle au plan de la fente. En un point A, distant de x de l'origine, l'angle de diffraction vaut pratiquement i = x / L.
On pose u = π.a.i / λ.
On montre que l'intensité au point A est égale à

I = I0.(sin(u) / u)2

Si hauteur et largeur ont des dimensions comparables, la figure de diffraction est plus complexe :

Consulter la page Pupille rectangulaire.

Utilisation :
Le bandeau supérieur contient les commandes : couleur de la source primaire et curseur de réglage de la largeur de la fente.
En dessous, figure le schéma optique du dispositif.
La courbe de l'intensité lumineuse dans le plan d'observation est tracée en fonction de la distance x (en cm).
Pour x = 0, l'intensité I vaut I0.
Enfin l'image correspondante du plan d'observation est dessinée.
Longueurs d'onde : rouge = 0,7 µm ; vert = 0,54 µm ; bleu = 0,43 µm.
La lumière blanche est simulée par 16 bandes de 0,025 µm de large et de même intensité. Dans la réalité, les quelques franges que l'on peut observer sont irisées.