On utilise une lame d'air d'épaisseur e délimitée par deux lames de verres A et B semi-argentées identiques et parallèles.
Le dispositif est éclairé en lumière monochromatique et on observe l'image obtenue dans le plan focal d'une lentille convergente.
Pour chaque lame, les coefficients de transmission et de réflexion pour les amplitudes sont t et r. On envoie un rayon sous l'incidence i. Soit a l'intensité du rayon incident (rouge). Une partie de ce rayon est transmise après traversée de deux argentures.
L'amplitude du rayon émergent est a1 = a.t2 = a.T.
Une partie (d'amplitude a.t) est réfléchie sur B puis sur A avant d'être transmise (rayon bleu).
L'amplitude du second rayon émergent est a2 = a1.r2 = a1.R.
Ce rayon est déphasé de φ par rapport au premier.
La différence de phase correspond à une différence de marche d = 2.e.cos( i ).
De même l'amplitude du troisième rayon émergent est : a3 = a2.r2 = a1.R2 et sa différence de phase est 2φ.
L'amplitude complexe totale s'écrit :
s = a1.( 1 + R.exp(−jφ) + R2.exp(−2jφ) + .... )
s est une progression géométrique et comme Rn tend vers zéro quand n croît, sa somme est :
s = a1 / ( 1 − R.exp(-jφ) ) = a1 / ( 1 − R.cos( φ) + j.R.sin( φ )).
Sachant que R + T = 1, montrer que l'intensité résultante est I = a2T2 / ((1 − R)2 + 4.R.sin2( φ/2)).
Si l'on pose m = 4.R / ( 1 − R )2, l'expression de l'intensité transmise est : 
( appelée fonction d'Airy )
L'intensité est maximale ( IM = I0) si la phase vaut n (n entier) fois 360°. Elle est minimale ( Im = I0 / (1 + m)) si la phase vaut 2n + 1 fois 180°. Le contraste C = ( IM − Im ) / IM = m / ( 1 + m) tend vers 1 si m (et donc r) croît.
Si m est grand, l'intensité transmise devient très faible dès que la phase diffère un peu de 2nπ.
Tous les rayons d'incidence i du plan convergent en M : on observe des anneaux brillants sur fond sombre, centrés sur la normale à la lame d'air. Comme la position de M ne dépend pas de la position de la source, on peut utiliser une source étendue. La finesse des anneaux est fonction de la valeur de m.
Interféromètre de Fabry-Perot :
C'est un interféromètre constitué par deux lames semi-argentées parallèles distantes de e qui donnent des anneaux localisés à l'infini. Le parallélisme est obtenu en plaçant trois cales de même épaisseur entre les lames. Pour observer les anneaux, il faut utiliser une source étendue pour que l'appareil soit traversé par des rayons ayant des incidences assez différentes. On observe les anneaux avec une lunette réglée sur l'infini. Un oculaire micrométrique permet la mesure du diamètre des anneaux.
L'ordre d'interférence au centre ( i = 0) est p = d / λ = 2e / λ.
Si p est entier, le kième anneau brillant correspond à l'ordre d'interférence p - k.
Comme i est petit cos ( i ) = 1 − i2 / 2. Le rayon angulaire du kième anneau brillant est donc i = (2k / p)½ = (l.k / e)½.
Les rayons des anneaux croissent comme la racine carrée des nombres entiers.
Utilisation :
Les boutons radio "Dispositif" , "Courbe" et "Image" permettent de visualiser soit le schéma de principe du montage soit la courbe de variation de l'intensité transmise en fonction du déphasage soit l'aspect de la figure d'interférence.
Lors du tracé de la courbe, on peut faire varier la valeur du facteur de réflexion r en glissant le curseur vert avec la souris.
Remarques :
* Le trajet réel des rayons dans les lames de verre a été remplacé par une droite.
* L'intensité maximum a été normalisée à 1. En fait cette intensité diminue quand r augmente. Pour utiliser ce montage, il faut employer une source intense.
Etalon de Fabry-Perot.
Les trois vis moletées permettent de parfaire le parallélisme des miroirs.