Optique ondulatoire - Interférences. Diffraction. Polarisation

L’approximation de l’optique géométrique (article Optiques géométriques ) permet d’expliquer simplement les phénomènes liés à la propagation de la lumière, tant que les dimensions des obstacles sont grandes devant la longueur d’onde. Lorsqu’il n’en est plus ainsi, il convient d’utiliser une approximation plus fine, le modèle ondulatoire. Rappelons que ce modèle ne permet pas d’étudier l’aspect quantique qui se manifeste entre autres dans l’effet photoélectrique.

L’histoire des modèles de la lumière est celle d’une longue lutte entre les tenants du modèle particulaire, ou théorie de l’émission, et ceux du modèle ondulatoire. Imaginé par Huyghens, ce modèle ne devait se développer qu’à la suite des travaux de Fresnel, qui élabora le premier une explication cohérente des phénomènes d’interférence et de diffraction : la lumière se révélait capable de contourner des obstacles, preuve qu’il s’agissait bien d’une onde.

Le présent article montre comment le modèle ondulatoire permet de prévoir et d’interpréter ces phénomènes d’ interférences et de diffraction . La polarisation , quant à elle, fait intervenir l’orientation du vecteur vibration.

Pour les applications, on se reportera à la rubrique Optique du traité Mesures et Contrôle. Nous ne décrirons ici qu’à titre d’exemple quelques modèles d’interféromètres parmi les plus utilisés (interféromètres de Michelson et de Fabry-Pérot, interféromètres à polarisation).