TP HOLOGRAPHIE

I. Présentation

L’holographie est une technique consistant à enregistrer sur un film à la fois l’amplitude et la phase d’une onde issue d’un objet éclairé par une source cohérente, ce qui permet, avec ces deux informations, de créer une image à trois dimensions. Dans ce TP, nous allons dans un premier temps réaliser des hologrammes d’objets de notre choix, puis nous réaliserons une expérience d’interférométrie holographique sur un cas très simple.

II. Principe de l’holographie
Un hologramme est l’enregistrement d’un très grand nombre de franges d’interférences entre une onde de référence (plane le plus souvent) et une onde réfléchie ou diffusée par l’objet à enregistrer, éclairé par la même onde de référence. On utilise un laser qui possède une grande longueur de cohérence et qui permet ainsi d’avoir des franges bien contrastées.

II.1) Enregistrement d’hologramme
Cf. poly de TP :
 L’interférence de deux ondes planes cohérentes, orientées symétriquement par rapport à la plaque, dont l’une a éclairé un objet à l’infini, produit un réseau de franges rectilignes séparées de i=λ/(2sinθ).
 Dans le cas d’un objet ponctuel situé à distance fini, les interférences produisent un système d’anneaux concentriques.

II.2) Développement
Comme les interfranges typiques sont de l’ordre de la longueur d’onde, on utilise une émulsion à grain plus fin que celui utilisé usuellement pour la photographie.

II.3) Restitution
Cf. poly de TP :
 Dans le cas du point objet à l’infini : comme l’hologramme est un simple réseau de diffraction, en l’éclairant avec l’onde de référence, il reconstruit l’onde objet. Ainsi, en regardant l’hologramme avec l’onde de référence, tout ce passe comme ci l’objet ponctuel à l’infini était présent.
 Dans le cas d’un objet ponctuel à distance fini : le même phénomène se produit lorsque l’on éclaire l’hologramme avec l’onde de référence et que l’on se place aux bons endroits derrière l’hologramme (hologramme par