Diffraction et interférences, deux phénomènes propres aux ondes

Dans le chapitre précédent, nous avons observé que les ondes mécaniques subissent un phénomène de diffraction lorsqu'elles traversent une ouverture dont la taille est de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde \(\lambda\) de l'onde.

La diffraction se traduit par une déformation du front d'onde : avant l'ouverture les vagues sont rectilignes et parallèles entre elles, après l'ouverture le front d'onde est circulaire.

Diffraction d'une onde lumineuse

Si on reproduit l'expérience avec un faisceau laser passant par une ouverture circulaire, on obtient la figure ci-contre, caractéristique de la diffraction de l'onde lumineuse.

La diffraction par une fente verticale du même laser produit la figure ci-contre.

Interférences lumineuses

Ci-contre, les figures d'interférence obtenues lorsqu'un faisceau laser traverse deux fentes proches (fentes d'Young). Chaque fente se comporte comme une source lumineuse, conduisant à des interférences.

Complément : Les interférences lumineuses modélisées par une onde mécanique

L'extrait vidéo ci-dessous reproduit à l'aide d'ondes mécaniques les interférences observées dans le cas des fentes d'Young, confirmant que la lumière a bien un comportement ondulatoire dans ces situations.