Pourquoi les franges sont-elles circulaires ?

L’intervalle entre la sphère et le plan, en approximation paraxiale, ne dépend que de la distance r au point de contact : t(r) ≈ r²/(2R). Les lignes d’égale épaisseur sont des cercles.

Comment tirer le rayon de courbure de la lentille des anneaux ?

On mesure les rayons des anneaux sombres ou clairs et l’on utilise r_m² ≈ m λ R (air, petits angles, en tenant compte du saut de phase). La pente de r² en fonction du numéro d’anneau donne R.

Pourquoi la figure est-elle granuleuse ?

Le champ est calculé sur une grille de pixels, pour aller plus vite. Dans l’expérience, les anneaux sont lisses jusqu’à la diffraction et la cohérence de la source.

Anneaux de Newton

Lentille sphérique sur un verre plan : interférences dans une lame d’air ; saut de phase π à la réflexion.

À propos du modèle

Les anneaux de Newton apparaissent au contact d’une surface sphérique de lentille et d’une lame plane : l’intervalle t(r) croît vers le bord et les ondes réfléchies sur les deux faces de la lame d’air interfèrent. En incidence quasi normale, la différence de marche vaut ≈ 2nt ; un saut de phase de π peut se produire à la réflexion sur un milieu d’indice plus élevé (case sur la page). L’image tramée se calcule comme cos(4πnt/λ + option π). Les anneaux réels dépendent de la cohérence, de l’obliquité et de la rugosité ; ici la figure est qualitative, pour le TP.

Public : Optique de lycée et de licence : lames minces et mesure du rayon de courbure.

Notions clés

anneaux de Newton
lame mince
interférences
saut de phase
différence de marche
lentille plan-convexe
rayon de l’anneau

Comment ça marche

Entre la lentille sphérique et le verre plan — une lame d’air mince : l’épaisseur croît vers le bord comme r²/(2R). Les réflexions sur les deux faces interfèrent ; un saut de phase π optionnel échange les conditions des anneaux clairs et sombres. Figure — anneaux qualitatifs pour le TP, sans cohérence de la source.

Questions fréquentes

Pourquoi les franges sont-elles circulaires ?: L’intervalle entre la sphère et le plan, en approximation paraxiale, ne dépend que de la distance r au point de contact : t(r) ≈ r²/(2R). Les lignes d’égale épaisseur sont des cercles.
À quoi sert la case « saut de phase π » ?: À la réflexion sur le verre (n plus grand), la phase saute de π. Cela échange les conditions des anneaux clairs et sombres : au contact, on a d’ordinaire une tache sombre en lumière réfléchie.
Comment tirer le rayon de courbure de la lentille des anneaux ?: On mesure les rayons des anneaux sombres ou clairs et l’on utilise r_m² ≈ m λ R (air, petits angles, en tenant compte du saut de phase). La pente de r² en fonction du numéro d’anneau donne R.
Pourquoi la figure est-elle granuleuse ?: Le champ est calculé sur une grille de pixels, pour aller plus vite. Dans l’expérience, les anneaux sont lisses jusqu’à la diffraction et la cohérence de la source.

Poursuivez avec des thèmes proches de cette catégorie — ou les 50 de «Optique et lumière».

Toute la catégorie →

NouveauCollège–lycée

Interférences dans les lames minces

Lancer la simulation

Franges d’un coin : indice, épaisseur et angle ; couleurs selon cos²(δ/2) et spectre I(λ) à l’épaisseur moyenne.

NouveauCollège–lycée

Traitement antireflet

Lancer la simulation

Air–couche–verre en incidence normale : R(λ) des deux interfaces ; épaisseur quart d’onde.

NouveauUniversité

Interféromètre de Michelson

Lancer la simulation

I(Δ) = V cos²(πΔ/λ) ; franges d’inclinaison ; enveloppe de la longueur de cohérence.

NouveauUniversité

Interféromètre de Mach–Zehnder

Lancer la simulation

Deux rayons, différence de marche Δ ; I ∝ cos²(πΔ/λ) ; schéma et graphe des franges.

NouveauCollège–lycée

Banc d’optique

Lancer la simulation

Jusqu’à quatre éléments sur un même axe : lentilles minces, miroirs verticaux, coin à déviation constante δ. Marche des rayons paraxiale.

Collège–lycée

Réflexion de la lumière

Lancer la simulation

Miroirs plan, concave et convexe : loi de la réflexion et construction d’image par les rayons particuliers.

Anneaux de Newton

À propos du modèle

Comment ça marche

Questions fréquentes

Simulations voisines

Interférences dans les lames minces

Traitement antireflet

Interféromètre de Michelson

Interféromètre de Mach–Zehnder

Banc d’optique

Réflexion de la lumière

Anneaux de Newton

À propos du modèle

Comment ça marche

Questions fréquentes