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Interférence

Auteur: Leandro Alegsa

09-05-2021

En physique, l'interférence est l'effet des fonctions des ondes. Une seule onde peut interférer avec elle-même, mais il s'agit toujours de l'addition de deux ondes (voir l'expérience des fentes de Young). Deux ondes interfèrent toujours, même si le résultat de l'addition est compliqué ou peu remarquable.

Quelque chose qui se produit lorsque deux ou plusieurs ondes se trouvent dans le même espace. Parfois, le pic d'une onde se joint au pic d'une autre onde, de sorte que le pic résultant est deux fois plus élevé. Parfois, la crête d'une onde tombe dans le creux d'une autre onde, et la surface est alors plane. Lorsque les ondes ajoutent leurs effets, on parle d'interférence positive, ou d'interférence constructive. Lorsqu'une onde soustrait les effets de l'autre, on parle d'interférence négative, ou d'interférence destructive.

Si deux personnes poussaient sur une voiture dans la même direction, elles la déplaceraient mieux que l'une ou l'autre seule. Cela constituerait une interférence positive. Si deux personnes de force égale poussaient la voiture dans des directions opposées, alors elle ne serait déplacée par aucune d'entre elles. Ce serait une interférence négative.

Lorsque deux rochers frappent un étang en même temps, leurs vagues interfèrent l'une avec l'autre

Interférence constructive

L'interférence constructive se produit lorsque deux ou plusieurs ondes sont dans le même espace et en phase. Dans ce cas, les amplitudes des ondes s'additionnent et le total est supérieur à l'amplitude de chacune des ondes. Les ondes semblent alors plus intenses.

Au temps = 0, un sommet de vague se déplace de la gauche et une autre vague se déplace de la droite.
Au temps = 1, les deux sommets de vague se rencontrent au milieu. Au temps =
2, les deux vagues ont continué à avancer et réapparaissent à leur hauteur initiale.

Interférence constructive : Lorsque les sommets de deux vagues se rencontrent au milieu, on observe une vague plus haute.

Interférences destructrices

Les interférences destructrices se produisent lorsque deux ou plusieurs ondes sont au même endroit et déphasées. Lorsque cela se produit, les amplitudes des ondes s'additionnent et le total est inférieur à l'amplitude d'une seule des ondes. Les ondes semblent alors moins intenses.

Au temps = 0, un sommet de vague arrive de la gauche et un creux de vague arrive de la droite.
Au temps = 1, les deux vagues se sont rencontrées au milieu. La crête (en haut) remplit le creux.
Au temps = 2, les deux vagues se sont déplacées dans leur direction initiale et chacune réapparaît.

Exemples d'interférences

Après une pluie, on peut souvent voir des motifs lorsqu'un peu d'huile flotte au dessus des flaques. Les couleurs sont dans l'ordre : rouge, orange, jaune, vert, bleu et violet. Chacune de ces couleurs de lumière a sa propre longueur d'onde, et les différentes parties du pétrole ont des épaisseurs différentes. Une partie de la lumière du soleil rebondit sur la surface supérieure, en d'autres termes, elle rebondit sur l'huile. Une partie de la lumière du soleil rebondit sur la surface de l'eau. Les ondes lumineuses de la surface du pétrole et la lumière de la surface de l'eau se rencontrent à nouveau dans l'air et interfèrent. Quelle que soit l'épaisseur de la couche de pétrole, certaines ondes lumineuses s'ajoutent et d'autres se soustraient, de sorte qu'une couleur de lumière est plus forte à cet endroit.

Lorsque deux feuilles de verre très polies sont pressées ensemble, il arrive que la distance entre les deux pièces change d'un endroit à l'autre. Lorsque cela se produit, le motif qui apparaît s'appelle "les anneaux de Newton". Lorsque des diapositives sont placées entre deux fines feuilles de verre pour les montrer dans un projecteur de diapositives, ce type de motif pose un gros problème. Le même problème peut se poser lorsque deux lames de microscope sont assemblées.

Les casques anti-bruit utilisent des interférences destructrices pour couper le bruit de l'extérieur.

L'huile sur l'eau crée un modèle d'interférence dans les couleurs du spectre

Les anneaux de Newton

L'interférence produit un spectacle lumineux sur une bulle de savon.

Questions de physique

Voici un diagramme du type de chose qui produit certaines sortes d'interférences lumineuses. La distance entre la pièce de verre supérieure et la pièce inférieure augmente près des bords extérieurs.

Une configuration plus simple serait d'avoir deux morceaux de verre plat en contact le long d'un bord et un angle étroit entre leurs deux faces. Si la séparation entre la surface supérieure du premier morceau de verre et la surface supérieure du second morceau de verre est, à un moment donné, telle que les faisceaux de lumière réfléchis par chacun sont synchronisés ou en phase, alors la lumière réfléchie sera brillante, mais si les deux faisceaux sont déphasés d'un demi-cycle, alors à ce moment les deux faisceaux s'annuleront et la lumière réfléchie ne sera pas brillante.

Un morceau de verre courbé sur un morceau de verre plat

Deux morceaux de verre plats formant un angle étroit entre eux

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce qu'une interférence en physique ?

R : En physique, l'interférence est l'effet des fonctions d'onde.

Q : Une onde unique peut-elle interférer avec elle-même ?

R : Oui, une onde unique peut interférer avec elle-même.

Q : Lorsque deux ondes se trouvent dans le même espace, interfèrent-elles toujours ?

R : Oui, deux ondes interfèrent toujours lorsqu'elles se trouvent dans le même espace.

Q : Qu'est-ce que l'interférence positive ?

R : L'interférence positive, également connue sous le nom d'interférence constructive, se produit lorsque des ondes additionnent leurs effets.

Q : Comment définit-on l'interférence négative ?

R : L'interférence négative, également connue sous le nom d'interférence destructive, se produit lorsqu'une onde soustrait des effets à l'autre.

Q : Pouvez-vous donner un exemple d'interférence positive ?

R : Oui, si deux personnes poussent une voiture dans la même direction, elles déplaceront la voiture mieux que chacune d'elles seule. Il s'agit d'une interférence positive.

Q : Quel est un exemple d'interférence négative ?

R : Si deux personnes de force égale poussent la voiture dans des directions opposées, elle ne sera déplacée par aucune d'entre elles. Il s'agit alors d'une interférence négative.