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




Miroirs de Fresnel


Dispositif
Les miroirs de Fresnel sont un dispositif d'interférences à deux ondes. Ce dispositif a été conçu par Fresnel afin de démontrer le caractère ondulatoire de la lumière.

On éclaire avec une source S deux miroirs M1 et M2 faisant entre eux un très petit angle α. Pour éviter les réflexions parasites, on utilise en général un verre noir ou des glaces métallisées sur leur face antérieure.
Une source ponctuelle S est placée à la distance R = SO = 0,5 m de l'arête commune des miroirs.
Ceux-ci donne de S deux images S1 et S2 situées sur le cercle de centre O et de rayon R.
L'angle S1OS2 vaut 2α et comme α est très petit, la distance S1S2 est d = 2α.R
Les faisceaux issus de S subissent sur M1 et M2 (en jaune et en cyan) subissent une réflexion de même nature. Les deux faisceaux ont une partie commune (en vert). Dans cette zone, il y a superposition de deux ondes issues des sources synchrones S1 et S2 : ces ondes interfèrent.
On place un écran en E sur la normale à S1S2 passant par O.
Les interférences sont étudiées au moyen d'un dispositif micrométrique centré sur E. On observe des franges rectilignes parallèles à l'arête des miroirs. La frange centrale
Ces franges sont en réalité des portions d'hyperboles lieux des points d'égale différence de marche entre les deux ondes.
On pose D = L + R.
Si l'amplitude de chaque onde est A, l'intensité au point M (EM = 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 des miroirs. L'utilisation d'un banc d'optique impose de travailler en incidence rasante ce qui réduit le champ d'observation.

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.