TRAVAUX AVANCÉS DE PHYSIQUE

HOLOGRAPHIE

BUTS: - Fabriquer un interféromètre de Michelson afin de mesurer précisément la longueur d’onde d’un laser He-Ne; - Estimer la longueur de cohérence de ce laser; - Réaliser des hologrammes de transmission et de réflexion.

1. INTRODUCTION

L’holographie est un domaine important de l’optique moderne. Les premiers hologrammes furent réalisés par D. Gabor en 1948. Ces derniers étaient de piètre qualité dû à la difficulté d’obtenir un fond lumineux cohérent. Depuis l’apparition du premier laser (1962), la réalisation d’hologrammes est maintenant chose facile. Plusieurs méthodes d’enregistrement ont depuis été développées et permettent d’obtenir des images tri-dimensionnelles de qualité remarquable. Quoique spectaculaire, la réalisation d’images tri-dimensionnelles n’est pas l’unique application de l’holographie. L’interférométrie a également bénéficié de cette nouvelle technologie et permet maintenant de faire interférer des ondes enregistrées à différents instants. Il est maintenant possible, par exemple, d’étudier les modes propres de vibrations de surfaces complexes.

Dans cette expérience, vous étudierez les principes fondamentaux qui ont donné lieu à la découverte de l’holographie. Vous devrez vérifier quelques uns de ces principes en fabriquant, entre autres, un interféromètre de Michelson. Par la suite, vous devrez vous familiariser avec les techniques expérimentales permettant de réaliser vos propres hologrammes.

Votre étude débutera par la fabrication d’un interféromètre de Michelson. Vous l’utiliserez pour vérifier la stabilité de la table optique, pour mesurer la longueur d’onde du laser utilisé et évaluer sa longueur de cohérence. Par la suite, vous réaliserez des hologrammes de transmission et de réflexion à l’aide des montages suggérés.

2. THÉORIE

2.1 Amplitude et phase d’une onde lumineuse

Considérons le montage ci-dessous formé d’une onde incidente , d’une