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Interférométrie et cohérence

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Description

Cette séance de cours porte sur les principes de cohérence et d'interférométrie, en mettant l'accent sur l'optique statistique, la théorie de la cohérence optique et les types d'interféromètres. Il s'inscrit dans les concepts de stationnarité, d'ergonomie, de fonctions d'autocorrélation et de degré complexe de cohérence. La séance de cours explore également les applications dans les essais de surface, les franges de Newton et les interférences multifaisceaux. La discussion s'étend à la tomographie de cohérence optique, au domaine de Fourier OCT et à l'interférométrie temporelle, avec un aperçu de l'interférométrie astronomique et de la détection gravitationnelle des ondes de LIGO.

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Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Optique: Interférométrie

Théorie de la relativité: Relativité générale

Concepts associés (32)

Tomographie en cohérence optique

vignette|Image OCT d'un sarcome La tomographie en cohérence optique ou tomographie optique cohérente (TCO ou OCT) est une technique d' bien établie qui utilise une onde lumineuse pour capturer des images tridimensionnelles d'un matériau qui diffuse la lumière (par exemple un tissu biologique), avec une résolution de l'ordre du micromètre (1 μm). La tomographie en cohérence optique est basée sur une technique interférométrique à faible cohérence, utilisant habituellement une lumière dans l'infrarouge proche.

Interférométrie

vignette|Le trajet de la lumière à travers un interféromètre de Michelson. Les deux rayons lumineux avec une source commune se combinent au miroir semi-argenté pour atteindre le détecteur. Ils peuvent interférer de manière constructive (renforcement de l'intensité) si leurs ondes lumineuses arrivent en phase, ou interférer de manière destructive (affaiblissement de l'intensité) s'ils arrivent en déphasage, en fonction des distances exactes entre les trois miroirs.

Interféromètre de Michelson

vignette|upright=2|Exemple d'interféromètre de Michelson présent dans les laboratoires de l'Institut d'Optique. L'interféromètre de Michelson (parfois appelé simplement « Michelson » par métonymie) est un dispositif optique inventé par Albert Abraham Michelson et Edward Morley qui produit des interférences par division d'amplitude (mais aussi par division du front d'onde dans le cas d'une source ponctuelle). Il est constitué essentiellement de deux miroirs et d'une lame semi-réfléchissante.

Lumière

vignette|Rayons de lumière sortant des nuages. Dans son sens le plus habituel, la lumière est le phénomène à l'origine d'une sensation visuelle. La physique montre qu'il s'agit d'ondes électromagnétiques. Le spectre visible est la zone du spectre électromagnétique à laquelle est sensible l'espèce humaine ; il inclut la longueur d'onde où l'éclairement énergétique solaire est maximal à la surface de la Terre, par un effet d'adaptation à l'environnement. Il s'étend autour d'une longueur d'onde de , plus ou moins un tiers.

GW150914

GW150914 est le nom du signal à l’origine de la première observation directe d’ondes gravitationnelles annoncée le par les laboratoires LIGO et Virgo. La détection a été faite le à sur les deux sites américains jumeaux LIGO construits en Louisiane et dans l’État de Washington à trois mille kilomètres de distance. La forme d’onde correspond aux prédictions de la relativité générale concernant la chute en spirale et la fusion d’une paire de trous noirs et l’effet provoqué par le trou noir résultant.

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Concepts associés (32)

Tomographie en cohérence optique

Interférométrie

Interféromètre de Michelson

Lumière

GW150914

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