Définition :
Les intégrales de Fresnel sont définies par :
Ces intégrales interviennent
dans les problèmes de diffraction à distance finie.
Ces intégrales doivent
être calculées numériquement à partir des développements en série des intégrales.
Si
l'on porte la fonction C(t) sur l'axe des x et la fonction S(t) sur l'axe des
y, on obtient une courbe en double spirale, symétrique par rapport à l'origine,
connue sous le nom de spirale de Cornu ou clothoïde.
La graduation
de la spirale en fonction du paramètre se fait en remarquant que la longueur
de l'arc à partir de l'origine est égale à la valeur du paramètre. (cos2u
+sin2u = 1).
La courbe présente deux asymptotes [½.(p/2)½,
½.(p/2)½ ] et [-½.(p/2)½,
-½.(p/2)½ ] calculables à partir de C(infini)
et S(infini).
La courbure de la spirale est également proportionnelle
à la valeur du paramètre.
Cette courbe est, à cause de cette propriété, utilisée
pour le tracé des routes et des voies de chemin de fer.
Remarque : Il existe
d'autres définitions des intégrales de Fresnel. On trouve ainsi :
Les asymptotes de la spirale sont alors [½, ½] et [-½, -½]
Utilisation :
Le
programme trace la spirale de Cornu pour 0 <= t <= 5.
Les points bleus correspondent aux valeurs
demi-entières et entières du paramètre de la spirale .
Une zone de texte permet de
saisir la valeur du paramètre. Le programme affiche les valeurs correspondantes
des intégrales de Fresnel.
Les routines utilisées pour
le calcul des intégrales sont la transcription en JAVA de celles qui figurent
dans Numerical recipes in C (Press & al) Cambridge. (Il existe aussi
des versions Fortran, C et Pascal)