Diffraction/Autres conditions de diffraction

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Le cas de la diffraction par une ouverture rectangulaire est certes intéressant, mais c’est loin d’être le seul. Nous allons ici donner quelques exemples d'autres types d'ouvertures, leurs caractéristiques et les pistes mathématiques pour les résoudre.

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Autres formes d'ouverture

Ouverture circulaire

L'ouverture circulaire produit des anneaux concentriques lumineux et sombres alternativement (la symétrie du problème est donc à nouveau respectée). La taille approximative de la tache centrale est $r=0,61{\frac {\lambda }{a}}$, où r est le rayon de la tache, $\lambda$ la longueur d'onde de la lumière, et a le rayon du trou diffractant. Cette figure de diffraction peut être calculée en passant en coordonnées polaires.

Trous d'Young et fentes d'Young

On appelle trous d'Young (respectivement fentes d'Young) le montage constitué d'un plan opaque percé de deux trous diffractants (respectivement deux fentes) l'un à côté de l'autre. On observe alors dans le cas des trous les mêmes anneaux concentriques comme pour la simple ouverture circulaire, mais striées de bandes sombres et de bandes plus claires. Ainsi, on retrouve le fait que la plus petite échelle de symétrie au niveau des ouvertures (symétrie circulaire des trous) est celle qui se retrouve à plus grande échelle sur la figure d'interférence (on observe bien des anneaux striées de bandes, et non des bandes striées d'anneaux). On remarque en outre que la visualisation de la figure de diffraction permet de donner des informations précieuses sur l’objet diffractant.

Diffraction par des motifs

La diffraction par des motifs consiste à reproduite le même motif de diffraction (trou, fente…) en plusieurs points du plan de diffraction. C’est ce que l’on a fait dans le cas des trous d'Young par exemple. La résolution mathématique se fait en calculant la figure de diffraction d'un seul motif, puis en sommant toutes les figures de diffraction engendrées par chaque motif. Il faut bien sûr dans ce cas faire attention à la phase à l'origine au niveau des motifs.