Physic Labs

Optique

Interférence lumineuse — expérience de Young

Mesurez l'interfrange de l'expérience des fentes de Young en faisant varier longueur d'onde, écart des fentes et distance à l'écran ; vérifiez i=λD/ai = \lambda D/a à l'aide de l'affichage.

Lycée

Matériel

  • Source cohérente à travers deux fentes — curseur « Longueur d'onde λ » (400–700 nm)
  • Curseurs « Écart des fentes a » et « Distance écran D »
  • Écran de franges avec graphe d'intensité et affichage de l'interfrange
  • Bouton « Réinitialiser les paramètres »

Protocole

  1. Fixer a et D, balayer la longueur d'onde

    Fixez « Écart des fentes a » et « Distance écran D » ; déplacez « Longueur d'onde λ » de 400 à 700 nm et regardez les franges s'écarter. Relevez l'interfrange i (mm) à deux longueurs d'onde et vérifiez i₂/i₁ ≈ λ₂/λ₁ d'après i=λD/ai = \lambda D/a.

  2. Balayer a et D, dresser un tableau

    Diminuez a puis augmentez D tour à tour ; à chaque fois lisez i et comparez-le au tableau de λD/a\lambda D/a. Vérifiez que i est inversement proportionnel à a et proportionnel à D ; utilisez « Réinitialiser » entre les mesures.

  3. Prédire l'ordre des franges selon la couleur

    Placez λ aux deux bords du spectre et prédisez quelle figure est plus large avant d'observer ; expliquez pourquoi cette expérience a permis à Young de mesurer la longueur d'onde de la lumière visible sans microscope — une simple règle sur l'interfrange suffit.

Simulation

Histoire de l’expérience

En 1801, Thomas Young présenta devant la Royal Institution son expérience divisant un faisceau lumineux par deux fentes étroites, obtenant des franges claires et sombres alternées — première preuve expérimentale de la nature ondulatoire de la lumière, contre le modèle corpusculaire associé à Newton. De l'interfrange il estima les longueurs d'onde visibles à moins d'un micromètre, résultat remarquable pour l'époque. Augustin Fresnel développa la théorie ondulatoire quantitative et utilisa en 1816 un biprisme pour créer deux sources cohérentes sans fentes. Après le triomphe de la théorie ondulatoire grâce aux mesures de la vitesse de la lumière (Fizeau–Foucault, 1850), l'expérience des fentes devint canonique ; en mécanique quantique elle reste l'illustration standard de la dualité onde–corpuscule.

Physiciens associés

Sujets liés de la bibliothèque