Introduction

La propagation de la lumière peut être interprétée en terme de rayons lumineux indiquant la trajectoire suivie par la lumière. Par exemple, dans un milieu transparent homogène et isotrope, la lumière se propage de façon rectiligne. Cette approche est suffisante pour décrire un grand nombre de phénomènes lumineux. Cependant, les interférences lumineuses ne peuvent être décrites par une approche de type géométrique car la lumière se propage aussi sous forme d'ondes. Vers 1869, le physicien anglais Maxwell établit que cette onde peut être décrite par des ondes électromagnétiques constituées d'un champ électrique et un champ magnétique . Le phénomène d'interférences intervient lorsque l'énergie, l'éclairement ou l'intensité résultant de la superposition de deux rayonnements n'est pas la somme de leurs énergies, éclairements ou de leurs intensités respectivement. Historiquement, ce résultat a beaucoup surpris au point qu'on a parlé du paradoxe des interférences, parfois résumé de façon provocante par lumière+lumière = obscurité.

Ce cours se propose d'aborder le cas des interférences à deux ondes, planes ou sphériques, d'analyser les effets de la largeur spectrale et spatiale de la source. L'étude de cas et la partie exercices traiteront de la réalisation d'interférences entre deux ondes à l'aide d'un dispositif de type trous d'Young.