OPTIQUE Optique cohérente
Cohérence temporelle
Cohérence temporelle
Encyclopædia Universalis France
Nous avons tout juste signalé que le retard introduit par l'expérimentateur devait être inférieur à la durée des demi-trains d'ondes pour que ceux-ci puissent interférer. Il est plus commode – et plus traditionnel – de raisonner en termes de longueur. À un train d'ondes de durée τ nous pouvons associer une longueur l = c τ. Tant que les trajets parcourus par les deux demi-trains d'ondes diffèrent au plus de l, l'interférence est possible ; au-delà non. Pour cette raison, l est dite longueur de cohérence. À titre indicatif, elle varie d'une fraction de micromètre pour une ampoule électrique à quelques centimètres pour un laser d'usage courant et peut atteindre plusieurs centaines de mètres pour certains lasers spéciaux. Cette notion de longueur de cohérence est en fait très concrète, puisqu'elle conditionne la précision avec laquelle doit être réalisé un interféromètre : c'est toujours la partie mécanique qui en limite les performances, plutôt que l'optique.
Il est difficile de mesurer directement la longueur de cohérence d'une source lumineuse, mais nous pouvons en obtenir une estimation. Les fréquences des ondes formant un train recouvrent une gamme plus ou moins étendue. Un calcul statistique, trop long à exposer ici, montre que le produit de la largeur de cette bande de fréquence par la durée du train d'ondes est sensiblement constant, et voisin de l'unité, dans le Système international d'unités. Ainsi, un train d'ondes occupant une gamme de fréquences de largeur voisine de 100 gigahertz (1011 Hz), ce qui est typique des raies émises par les vapeurs métalliques sous faible pression, a une durée de l'ordre d'un centième de nanoseconde et une longueur de cohérence voisine de trois millimètres. Plus la gamme de fréquences est étroite – plus la lumière est monochromatique assurent les physiciens de l'optique –, plus la longueur de cohérence est élevée. Dans le cas des sources thermiques, cette sélection est obtenue grâce à des filtres, alors que pour un laser elle est une des conditions du processus d'amplification par émission induite.
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Michel HENRY : agrégé de sciences physiques, docteur ès sciences, maître de conférences à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
Classification
Médias
Laser
Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
Cohérence temporelle
Encyclopædia Universalis France
Cohérence spatiale
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
ASHKIN ARTHUR (1922-2020)
- Écrit par Bernard PIRE
- 1 271 mots
- 1 média
Le physicien américain Arthur Ashkin a reçu le prix Nobel de physique en 2018 pour ses « inventions révolutionnaires dans le domaine de la physique des lasers ».
Né le 2 septembre 1922 à New York, au sein d’une famille d’origine juive ukrainienne, Ashkin a passé sa jeunesse dans le quartier...
-
BABINET THÉORÈME DE
- Écrit par Josette CACHELOU
- 164 mots
Considérons une source lumineuse ponctuelle A dont un système optique donne une image ponctuelle A′. Limitons maintenant l'ouverture du système soit par un écran percé d'un petit trou T, soit par l'écran complémentaire E, c'est-à-dire ayant la forme du trou T. Autour de A′, dans une région normalement...
-
CHAMBRE NOIRE ou CHAMBRE OPTIQUE, reproduction graphique
- Écrit par Jean RUDEL
- 508 mots
L'invention de la camera oscura (chambre obscure dite aussi chambre noire) comme moyen de reproduction d'une image et son exploitation perspective remonte à des temps très anciens. Déjà Aristote, dans ses Problematica avait fait remarquer que les rayons passant par une ouverture constituaient...
-
CINÉMASCOPE
- Écrit par Victor BACHY
- 240 mots
Le premier des procédés de film large projeté sur grand écran qui ait connu un grand succès commercial (La Tunique, de H. Koster, 1953).
Le Cinémascope est fondé sur un procédé optique très ancien, l'anamorphose, qui, par un jeu de miroirs et de lentilles, comprime l'image dans le sens vertical...
- Afficher les 29 références
