Cette expérience a été imaginée par Meslin pour vérifier une prévision de la théorie ondulatoire de Fresnel : Une onde subit un déphasage de π en passant par le foyer d'une lentille.
Dispositif :
Une lentille de distance focale f et de rayon R, coupée en deux selon un diamètre est éclairée en lumière monochromatique parallèle. Les demi-lentilles L1 et L2 sont écartées dans la direction de l'axe optique d'une distance 2e : Les foyers F1 et F2 de chaque demi-lentille sont donc distants de 2e. Si O est le milieu de F1F2 et si H est le point d'intersection des rayons extrêmes traversant les demi-lentilles, on OH = R.e / f. Les faisceaux passant par chaque demi-lentille ont une partie commune formée par deux demi-cônes de sommets F1 et F2 et s'appuyant sur le demi-cercle de rayon OH.
L'observation des franges se fait avec un viseur pointé sur le plan contenant OH
Différence de marche en un point M du champ d'interférence :
Tous les rayons provenant de L1 sont en phase en F1. Ceux provenant de L2 sont en phase en F2 et présentent un retard de marche F1F2 = 2e.
On pose F1M = d1 et F2M = d2.
En M, le faisceau issu de L1 présente un retard d1 par rapport à F1. le faisceau issu de L2 présente une avance d2 par rapport à F2 soit un retard 2e − d2 par rapport à F1. La différence de marche entre les deux faisceaux est d0 = d1 + d2 − 2e.
Il faut ajouter à d1 l'avance de marche λ / 2 puisque ce faisceau est passé par le foyer F1.
Les surfaces équiphases ( d1 + d2 = constante) sont des demi-ellipsoïdes de révolution de foyers F1 et F2.
Dans la zone d'interférences, les sections de ces surfaces par un plan normal à l'axe optique sont des demi-cercles centrés sur l'axe optique.
Figure d'interférence
On fait le calcul dans le plan OH pour lequel le champ d'interférence est maximum.
On pose r = OM. On a d1 = d2 = (e² + r²)^½ = e(1 + r² / e²)^½ ≈ e(1 + r² / 2e²)
La différence de marche est donc d0 = r² / e + λ / 2
On obtient un rayon sombre (interférence destructive) si d0 = λ.(k + ½) avec k entier.
Le rayon des anneaux noirs est donc donné par r = (k.e.λ)^½.

Utilisation
Dispositif :
Le schéma n'est pas à l'échelle afin de pouvoir visualiser correctement la zone d'interférences.
Interférences :
La représentation est idéalisée.
Le curseur "Pointeur" permet de déterminer le rayons des anneaux.
Données utilisées :
f = 40 cm, R = 4 cm, e = 0,5 mm.