Chapitre 3.8 L interférence dans les pellicules minces

Transcription

1 Chapit 3.8 L itféc das ls plliculs mics Lumiè à l itfac d u pllicul Losqu u od lumius aiv à l itfac d u miliu diffét, il s poduit u phéomè d éflxio t d tasmissio. uisqu l od éfléchi t l od tasmis povit d la mêm od d oigi, o put affim qu l od éfléchi t l od tasmis sot phas. Voici u péstatio d la situatio (schéma ci-cot). Od : Od éfléchi su la sufac A t dmu das l miliu A. Od : Od tasmis das l miliu, éfléchi su la sufac B t tasmis vs l miliu A A B Afi d simplifi ls calculs, ous étudios sulmt l phéomè d itféc associé à u od lumius aivat ppdiculmt à u itfac. D plus, ous étudios sulmt l itféc à dux ods. L itféc ds ods poduits los d éflxio multipl à l itéiu d la pllicul mic sot alos égligés das ot aalys. A B Réflxio d u od Voici u appl ds popiétés d u od qui subit u éflxio du ou moll : Typ d éflxio Citè au fotiè Ivsio pa appot à l ax d popagatio Déphasag pa appot à l od icidt du Oui π moll No 0 éflxio moll éflxio du La éflxio d u od fut étudié au chapit.. Réféc : Mac Ségui, hysiqu XXI Tom C ag Not d cous édigé pa : Simo Vézia

2 Itféc su u pllicul d épaissu égligabl Losqu o ffctu u itféc avc u pllicul d épaissu égligabl, il y a pas d déphasag associé à u difféc d mach spatial, ca l od tasmis ffctu u déplacmt supplémt égligabl das la pllicul. a cot, il y aua quad mêm u phéomè d itféc slo ls difféts combiaisos d éflxio ffctués pa ls dux ods : (,, 33 t, 5) v situatio i R T S itféc dstuctiv savous pllicul d épaissu égligabl Réflxio : (éflxio du) / ou Réflxio : 3 (éflxio moll) 0 ou 0 Décalag latif total : / ou itféc dstuctiv 3 v situatio ii R T S itféc dstuctiv v pllicul d épaissu égligabl Réflxio : (éflxio moll) 0 ou 0 Réflxio : 3 (éflxio du) / ou Décalag latif total : / ou itféc dstuctiv 3 situatio iii R T S itféc costuctiv v i pllicul d épaissu égligabl Réflxio : (éflxio du) / ou Réflxio : 3 (éflxio du) / ou Décalag latif total : ou itféc costuctif 3 Losqu l épaissu d la pllicul st égligabl, il y a pas d difféc d mach spatial t touts ls loguus d od subiot l mêm typ d itféc. (x : U bull d savo dvit localmt oi avc d éclat, ca touts ls loguus d od sot itféc dstuctiv à ctt épaissu.) Itféc su u pllicul mic (ptit épaissu) Losqu l épaissu d la pllicul st plus égligabl, il faut cosidé la difféc d mach spatial t ls dux ods c qui poduit u phéomè d itféc paticuli pou chaqu loguu d od : llicul d savous Bull d savo Tâch d huil ou d ssc Réféc : Mac Ségui, hysiqu XXI Tom C ag Not d cous édigé pa : Simo Vézia

3 Idic d éfactio t loguu d od d la lumiè Losqu la lumiè voyag das l vid, l idic d éfactio st t la loguu d od st alos maximal. Losqu la lumiè voyag das d la matiè, l idic d éfactio st supéiu à t la loguu d od dimiu, ca ll voyag à plus ptit vitss tout cosvat sa féquc f. La latio t ls loguus d od t ls idic d éfactio st la suivat : < (vs u miliu lt) > où : Loguu d od d la lumiè das l miliu # (m) : Loguu d od d la lumiè das l miliu # (m) : Idic d éfactio du miliu # (vs u miliu apid) : Idic d éfactio du miliu # uv : La féquc f d la lumiè chaga pas sous l chagmt d miliu (tasmissio). Évaluos la modificatio d la loguu d od los d u tasmissio d u miliu vs u miliu à pati d f f : f f v v v (Rmplac f c / / c / (Idic d éfactio, / (Simplifi c) (Ivs ls factios) v, ca vt ) f c doc v c v ) Réféc : Mac Ségui, hysiqu XXI Tom C ag 3 Not d cous édigé pa : Simo Vézia

4 Difféc d mach das u pllicul mic L itféc s poduit losqu il y a u difféc d mach t dux ods. Das l cas ds plliculs mics, la difféc d mach s obsva d dux faços. Difféc d mach pa l épaissu : (appoximatio d u od ppdicul) uisqu l od tasmis doit pacoui la pllicul, éfléchi t pacoui à ouv la pllicul afi d êt tasmis vs l miliu iitial, o défiit la difféc d mach du à l épaissu d la faço suivat das l appoximatio d u ayo ppdicul à la pllicul : où : Difféc d mach pa l épaissu (m) : Épaissu d la pllicul mic (m) Difféc d mach pa éflxio : A B 0 Appoximatio d u od ppdicul à la sufac. uisqu ctt itféc écssit l aalys d dux éflxios, il y aua u difféc d mach pa éflxio slo ls difféts combiaisos d éflxios (haut d la pllicul t bas d la pllicul). O utilis l xpssio d la loguu d od das la pllicul λ p, ca la difféc d mach sa stictmt ffctué pa l déplacmt d l od das la pllicul puisqu l od éfléchi s déplac das l miliu A d u distac égligabl avat d itfé : Réflxio moll-moll ( 0 ) Réflxio du-du ( 0 ou ) Réflxio du-mol ( ) 0 0 / Itféc costuctiv t dstuctiv pa pllicul mic Duat l voyag d l od tasmis das l miliu d la pllicul, la loguu d od st iflucé pa l miliu. ou ctt aiso, ous dvos adapt os équatios d l itféc costuctiv t dstuctiv d la faço suivat pou ls itpét adéquatmt avc ot difféc d mach : où Difféc d mach total Itféc costuctiv m : Difféc d mach total (m) * m : Multipl ti d loguu d od ( m ) : Loguu d od das l miliu d la pllicul (m) Itféc dstuctiv m uv : E costuctio Réféc : Mac Ségui, hysiqu XXI Tom C ag 4 Not d cous édigé pa : Simo Vézia

5 Situatio : Ls miimums d éflxio. U couch d huil ( =,) flott su d l d u pisci ( =,33). U ayo d S lumiè voyagat das l vticalmt vs l haut fapp la huil R pllicul. La loguu d od d la lumiè das l st égal à 500 m. O dési détmi ls tois plus ptits valus d l épaissu d la couch d huil pou lsqulls l itsité d la lumiè éfléchi st miimal.,,33 Nous avos ls diffécs d mach suivats : Difféc d mach du à l épaissu Difféc d mach du aux éflxios 0 (Réflxio -huil : moll) (Réflxio huil- : moll) Évaluos la loguu d od d la lumiè das l huil : huil huil (Chagmt d idic), , 9 huil (Rmplac valus um.) huil m À pati d l équatio d l itféc dstuctiv, évaluos l épaissu quis : m huil m (Rmplac t huil huil m (Isol l épaissu) m (Rmplac valus um.) ) 9 7,5 0 m (Simplificatio uméiqu) Nous pouvos maitat évalu ls tois plus ptits valus d épaissu poduisat u itféc dstuctiv : m 0 : 9 7, m m : 9 7, m m : 9 7, m Réféc : Mac Ségui, hysiqu XXI Tom C ag 5 Not d cous édigé pa : Simo Vézia

6 Situatio : La coulu d u bull d savo. U faisc d lumiè blach (u mélag d touts ls loguus d od t 400 m t 700 m) tomb ppdiculmt su u pllicul d savous ( =,33) d 650 m d épaissu. O dési détmi pou qulls loguus d ods la éflxio st maximal. R S Nous avos ls diffécs d mach suivats : Difféc d mach du à l épaissu Difféc d mach du aux éflxios (Réflxio - : du) (Réflxio - : moll) Évaluos la loguu d od d la lumiè das l : (Chagmt d idic) (Isol,33 ) (Rmplac valus um.) 0 (Rlatio ds loguus d od), 75 À pati d l équatio d l itféc costuctiv, évaluos ls loguus d od admissibls : m m (Rmplac t ) m (Rgoup m 0,75 t l factois) (Rmplac 0, 75,66 m (Isol 9, ) ) m (Rmplac valus um.) m (Simplificatio uméiqu) Réféc : Mac Ségui, hysiqu XXI Tom C ag 6 Not d cous édigé pa : Simo Vézia

7 Nous pouvos maitat évalu ls loguus d od qui poduiot d l itféc costuctiv : m (Équatio pécédt) 9 m 0 : «No physiqu» 9 m : m 9 m : m 9 m 3 : m (oug) t 400 m t 700 m 9 m 4 : m (vt) t 400 m t 700 m 9 m 5 : m À ctt épaissu d pllicul, cs dux coulus sot supposés aux mêms doits t, la coulu obsvé sa jau. Coulu obsvé los d la suppositio d plusius coulus pus. Réféc : Mac Ségui, hysiqu XXI Tom C ag 7 Not d cous édigé pa : Simo Vézia

8 Excics La coulu ds bulls d savo. À u ctai doit d la sufac d u bull d savo ( =,33) éclé pa d la lumiè blach, o obsv qu il y a u miimum d éflxio das l vt à 50 m t u maximum d éflxio das l oug à 668 m. Doz ls dux plus ptits valus possibls pou l épaissu d la bull à ct doit. Réféc : Mac Ségui, hysiqu XXI Tom C ag 8 Not d cous édigé pa : Simo Vézia