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INTERFEROMETRE DE MICHELSON

1 – Principe et conditions d’obtention des interférences

L’interféromètre de Michelson est un dispositif à deux ondes à division d’amplitude. Il peut donc conduire à des interférences localisées avec des sources étendues.

Une lame semi-réfléchissante appelée séparatrice divise un faisceau lumineux en deux faisceaux perpendiculaires de même amplitude. Chacun des faisceaux est ensuite réfléchi par un miroir puis retombe sur la séparatrice qui va redonner deux faisceaux se propageant dans la même direction. Ces deux faisceaux présentent une différence de marche qui dépend de la distance et de l’angle entre les miroirs : ils peuvent donc interférer.
En remplaçant une des miroirs par son image par la séparatrice, on voit que le système est équivalent à une lame d’air dont on peut faire varier l’épaisseur et l’angle.

Deux types d’interférences peuvent se produire - si la lame est à faces parallèles , on pourra observer des franges (anneaux) d’égale inclinaison localisées à l’infini (en pratique dans le plan focal d’une lentille). La taille de la source n’a aucune importance. [pic] - Si la lame est un coin d’air (de faible épaisseur) , on pourra observer des franges (rectilignes) d’égale épaisseur localisées au voisinage de la lame donc des miroirs. Ici, on peut utiliser une source « assez » étendue (d’autant plus que l’épaisseur moyenne est plus faible). [pic]

Compensatrice

Afin de respecter la parfaite symétrie entre les deux trajets, une lame « compensatrice » est placée devant la séparatrice afin que les deux faisceaux traversent la même épaisseur de verre.

2 – Réglages de l’interféromètre

Commencer par identifier les diverses vis de réglage qui permettent de faire varier l’épaisseur et l’angle de la lame d’air. Dans la suite, on appellera « parallélisme » le fait que la lame possède une épaisseur constante et « contact optique » l’épaisseur nulle.
A1 A2 : vis de réglage fin du