Interférométrie

L'interférométrie est une méthode de mesure qui exploite les interférences intervenant entre plusieurs ondes cohérentes entre elles.


Catégories :

Technique de l'observation astronomique - Mécanique ondulatoire - Interféromètre - Mesure physique - Métrologie

Recherche sur Google Images :


Source image : cert.fr
Cette image est un résultat de recherche de Google Image. Elle est peut-être réduite par rapport à l'originale et/ou protégée par des droits d'auteur.

Page(s) en rapport avec ce sujet :

  • ... L'interférométrie est basée sur la nature ondulatoire de la lumière et la possibilité de faire interférer les ondes lumineuses.... (source : futura-sciences)

L'interférométrie est une méthode de mesure qui exploite les interférences intervenant entre plusieurs ondes cohérentes entre elles.

Exemples d'applications

L'interférométrie est utilisée en astronomie autant avec des télescopes optiques qu'avec des radiotélescopes. Son avantage est de permettre une résolution équivalente à celle d'un miroir (ou radiotélescope) de diamètre équivalent à l'écart entre les instruments combinés. Le contraste des franges permet ensuite d'obtenir une information sur la taille de l'objet observé ou sur la séparation angulaire entre deux objets observés (par exemple, un dispositif étoile - planète). Cette méthode fut en premier lieu développée par le français Antoine Labeyrie dans les années 1970.

On utilise fréquemment des interféromètres en recherche dans de nombreux domaines de la physique. A titre d'exemple, des interféromètres de Michelson ont permis de réaliser l'expérience d'interférométrie de Michelson et Morley qui a montré que la vitesse de la lumière est isotrope et indépendante du référentiel, et qui a pu invalider l'hypothèse de l'éther. Des tentatives de détecter les ondes gravitationnelles (comme le projet VIRGO) l'utilisent aussi.

Les mesures effectuées avec des interféromètres dépendent fréquemment de la longueur d'onde. On s'en sert par conséquent en spectrométrie pour déterminer le spectre lumineux de différentes sources de lumière.

L'interférométrie est aussi utilisée pour estimer la qualité des optiques. En effet dans certaines applications, les optiques utilisées ne doivent pas avoir de "défauts" (c-à-d : pas de rayures, de bosses, …). Ainsi, grâce à l'obtention d'une figure d'interférence, il est envisageable de détecter les défauts d'un verre pour les corriger.

Des interféromètres sont utilisés dans la formation scientifique dans le domaine de l'optique.

L'interférométrie est aussi utilisée dans le domaine de l'acoustique sous-marine : il existe des SONARS par interférométrie.

Quelques interféromètres

Interféromètres à division du front d'onde

Double slit simulated.jpg

On parle d'interféromètre à division du front d'onde quand les ondes interférant entre elles proviennent de différents points de l'onde.

La plus simple façon de réaliser des interférences est d'utiliser des fentes de Young qui sont simplement deux fentes côte-à-côte. Elles permettent de diviser le faisceau de lumière en deux, pour les faire ensuite interférer (un exemple d'image obtenue est donné ci-contre).

Un réseau optique est constitué d'une série de fentes. Il est par conséquent, en quelque sorte, une généralisation des fentes de Young, car le faisceau de lumière est divisé en de nombreuses parties qui interfèrent entre elles. On considère cependant rarement qu'il forme à lui seul un interféromètre, mais on peut s'en servir dans des appareils tels que le goniomètre.

Interféromètres à division d'amplitude

Figure d'interférences obtenue avec un interféromètre de Fabry-Pérot.

On parle d'interféromètre à division d'amplitude quand les ondes interférant entre elles proviennent de la division en plusieurs faisceaux de l'amplitude de l'onde sur toute sa surface. Ces interféromètres sont fréquemment de meilleure qualité, et sont par conséquent utilisés dans les mesures d'optique de précision.

Le principe d'un Interféromètre de Michelson est de diviser le faisceau de lumière incidente en deux, puis de déphaser un faisceau comparé à l'autre, et enfin de les faire interférer : il s'agit d'interférences à deux ondes.

L'Interféromètre de Mach-Zehnder et l'interféromètre de Sagnac fonctionnent sur le même principe que le précédent, mais leur conception est différente.

Un interféromètre de Fabry-Pérot est constitué de deux lames parallèles entre lesquelles la lumière effectue des allers-retours, et les faibles fractions qui en ressortent à chaque aller-retour interfèrent entre elles : il s'agit d'interférences à ondes multiples.

Le prisme de Wollaston est parfois utilisé pour réaliser une interférométrie.

Interféromètres dans le monde

Interféromètres radio

Interféromètres à ondes gravitationnelles

Interféromètres optiques

Voir l'article : interféromètre optique à longue base
Interféromètres optiques à longue base en service en 2005. Sont donnés le nom, la localisation, le nombre de télescopes N, la ligne de base maximale B et la longueur d'onde λ.
nom
 
localisation
 
N
 
B
m
λ
(µm)
Grand interféromètre à 2 Télescopes (GI2T) Côte d'Azur France 2 70 0, 40–0, 80
> 1, 2
Infrared Spatial Interferometer (ISI) Mont Wilson, É. -U. 3 30 10
Cambridge Optical Aperture Synthesis Telescope (COAST) Cambridge, Royaume-Uni 5 65 0, 40–0, 95
1, 2-1, 8
Sydney University Stellar Interferometer (SUSI) Narrabri, Australie 2 640 0, 40–0, 9
Infrared Optical Telescope Array (IOTA) 3 38 1, 2–2, 2
Navy Prototype Optical Interferometer (NPOI) 6 435 0, 45–0, 85
Palomar Testbed Interferometer (PTI) Mont Palomar, É. -U. 2 110 1, 5–2, 4
Mitaka optical-Infrared Array (MIRA-I) Tôkyô, Japon 2 4 0, 8
Center for High Angular Resolution Astronomy Array (CHARA-Array) Mont Wilson, É. -U. 6 350 0, 45–2, 4
Keck Interferometer (KI) Mauna Kea, É. -U. 2 80 2, 2–10
Very Large Telescope Interferometer (VLTI) Cerro Paranal, Chili 3 200 1, 2–13
Large Binocular Telescope (LBT) 2 23 0, 4–400

Interférométrie en télédétection

Le terme interférométrie, en télédétection active (imagerie à partir d'un radar), sert à désigner la technique ou les méthodes utilisant au moins deux images complexes[1] d'un radar à synthèse d'ouverture (RSO) (SAR ou Synthetic Aperture Radar en anglais), afin d'obtenir des informations supplémentaires sur les objets présents dans une seule image RSO, en exploitant l'information contenue dans la phase du signal RSO. Cette technique trouve des applications directes en géophysique grâce à sa capacité de déceler des déplacements d'ordre centimétrique.

L'interférométrie est aussi utilisée en télédétection passive (radiométrie). Le radiomètre MIRAS (Microwave Imaging Radiometer with Aperture Synthesis) [2], embarqué à bord du satellite SMOS, sert à mesurer l'humidité des sols et la salinité de surface des océans dans la bande L selon ce principe.

Notes et références

  1. une image radar brute est dite complexe, quand elle possède une amplitude et une phase
  2. MIRAS sur le site Web de l'ESA

Voir aussi

Liens externes

Recherche sur Amazone (livres) :



Principaux mots-clés de cette page : interféromètres - ondes - interférométrie - optiques - interférences - lumière - division - interferometer - telescope - array - fentes - faisceau - image - amplitude - principe - optical - radar - méthode - mesure - applications -

Ce texte est issu de l'encyclopédie Wikipedia. Vous pouvez consulter sa version originale dans cette encyclopédie à l'adresse http://fr.wikipedia.org/wiki/Interf%C3%A9rom%C3%A9trie.
Voir la liste des contributeurs.
La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 11/11/2010.
Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google.
Cette page fait partie du projet Wikibis.
Accueil Recherche Aller au contenuDébut page
ContactContact ImprimerImprimer liens d'évitement et raccourcis clavierAccessibilité
Aller au menu