Concepts clés
* Biprisme de Fresnel: Cet appareil crée deux sources virtuelles de lumière en pliant les rayons lumineux à partir d'une seule source en utilisant deux prismes avec de très petits angles.
* Large focale: La distance à laquelle une lentille met les rayons lumineux parallèles à un foyer.
* Espacement des franges: La distance entre les franges brillantes ou foncées consécutives dans un motif d'interférence.
Effets de l'augmentation de la longueur focale
1. Espacement des franges plus large: À mesure que la distance focale de la lentille augmente, l'espacement des franges (la distance entre les franges vives ou foncées adjacentes) augmente . Voici pourquoi:
* Image plus grande des sources virtuelles: Une lentille focale plus longue crée une image plus grande des deux sources virtuelles produites par le biprisme. Cela augmente efficacement la séparation entre les sources virtuelles.
* Modèle d'interférence plus large: Avec une séparation plus large entre les sources virtuelles, le modèle d'interférence créé sur l'écran se propage, ce qui entraîne un espacement des franges plus large.
2. Intensité réduite: Alors que l'espacement des franges augmente, l'intensité des franges diminue généralement . C'est parce que:
* Divergence légère: Une lentille focale plus longue amène la lumière des sources virtuelles à diverger davantage avant d'atteindre l'écran. Cela répartit l'énergie lumineuse sur une zone plus grande, réduisant l'intensité à un point particulier.
Implications pratiques
* Observations plus faciles: L'augmentation de la distance focale facilite l'observation des franges d'interférence car elles deviennent plus étalées et distinctes.
* Mesures plus précises: Des franges plus larges fournissent des mesures plus précises de la longueur d'onde de la lumière en utilisant la formule pour l'espacement des franges:`d =(λd) / (d ')` (où `λ` est la longueur d'onde,` D` est la distance entre le biprisme et l'écran, et `` est la séparation entre les sources vertuales).
* moins sensible à l'alignement: L'espacement des franges accrue rend l'expérience légèrement moins sensible au désalignement de l'appareil.
en résumé
L'augmentation de la distance focale dans une expérience de biprisme de Fresnel conduit à un espacement des franges plus large et à une intensité de franges plus faible, ce qui facilite l'observation et la mesure du modèle d'interférence.
