ÉTUDE GÉNÉRALE DES PHÉNOMÈNES D'INTEKFÉRENCE

ET DE DIFFRACTION.

Je considère celle manipulation comme une introduction lécessaire à la haute optique : avant de faire exécuter par des lèves les mesures délicates des longueurs d'onde, le proesseur sent le besoin de les familiariser d'abord avec les phénomènes, nouveaux pour eux, des interférences et de la difraclion; en répétant eux-mêmes les plus belles expériences lu cours, ils peuvent en étudier à loisir les diverses appaences et comparer les résultais variés qu'on oblient en suerposant des ondes de phase, de période et de nature difféentes.

Description.

L'instrument qui présente le plus de ressources est, d'après • Afascart, le spectroscope ; ce savant Ta prouvé surabon- ^nrxment dans un travail auquel nous ferons de nombreux ^prunts (*).

Il suffit qu'on puisse disposer, entre le collimateur et la ^^ette, à la place du prisme, les biprismes de Fresnel ou de l^scart et les fiches qui se placent sur le banc d'optique

(*) Journal de Physique, ï, p. 17 et 177; 1872.

pour observer les franges d'interférence et de diffraction; il est même possible de les mesurer au j^ de millimètre à Taide d*un micromètre oculaire semblable à celui que nous avons décrit dans la LXXIV* Manipulation,

Comme toute la lumière qui sort du collimateur est concentrée par la lunette dans le voisinage des points où se produisent les phénomènes que Ton veut observer, on peut utiliser des sources de lumière très faibles et une bougie suffirait au besoin ; cependant il sera préférable de se servir d'une lampe à pétrole ou d'un bec de gaz, dont la flamme sera vue par la tranche.

Pour les expériences que je viens d'énumérer, il faut enlever le prisme de sa plate-forme ; mais les interférences à grandes différences de marche s'étudient dans le spectre, par le procédé de MM. Fizeau et Foucault, et le même instrument se prête à une étude très complète et très intéressante de ces curieux phénomènes.

En disposant en avant du spectroscope un collimateur à fente et une lunette sans oculaire, on reproduit le phénomène des lames mixtes de Yung. Ënfîn il est facile de fixer en avant de la fente et devant l'oculaire un polariseur et un analyseur; on étudie ainsi les franges produites dans le spectre par la double réfraction et la polarisation rotatoire.

Bref, l'adjonction au spectroscope de quelques accessoires peu dispendieux permet de répéter les expériences les plus célèbres de l'Optique physique (*).

Manuel opératoire.

l. Sans prisme :

1* Le biprisme de Fresnel ou de Pouillet étant disposé sur la plate-forme, on observe de belles franges; par suite de la dispersion, les franges violettes sont un peu plus larges que lorsqu'on opère avec les miroirs. Le phénomène est plusbril-

(•) Notre laboratoire île la Faculté libre de Lille possède un spectroscope, disposo par M. Lauroiit, pour Tétude des interférences : cet instrument permet de rcali^er toutes los oxpériences qui suivent.

LXXVl* M. — PHÉNOMÈNES D 'INTERFÉRENCE ET DE DIFFRACTION. 873

lant, quand la lumière qui sort du collimaleur est fortement convergente : la fente sera donc placée au delà du foyer principal de la lentille.

En plaçant le biprisme entre Toeil et l'oculaire de la lentille, on obtient aussi des franges.

On observe encore très nettement ce phénomène, en ôlanl l'objectif de la lunette ou celui du collimateur.

2« M. Mascart a accolé deux prismes par leurs arêtes, au lieu de le faire par leurs bases ; les franges produites de la sorte sont extrêmement fines. Pour les voir, il faut supprimer ie verre de champ de la lunette et fixer l'oculaire sur un support séparé, à Boo"*™ environ de l'objectif; on peut employer à cet effet un simple tube de carton, entrant à frottement dur dans le tube de la lunette.

3« Les deux trous du P. Grimaldi donnent au Soleil des franges verticales, qu'on voit bien dans la lumière rouge; on les fait disparaître en masquant une des ouvertures par une lamelle de mica.

4^ Le bord d'un écran fait naître des franges extrêmement finesy difficiles à saisir; il convient d'éloigner le plus possible l'oculaire de l'objectif.

5® Deux fentes parallèles produisent de larges bandes colorées, qui se déplacent quand on recouvre une des fentes de mica.

6** Dans l'ombre d'un gros fil se voient deux franges très noires; quand le fil est fin, il faut sortir l'oculaire le plus possible, et alors l'image est bordée de raies violettes et rouges, le violet en dedans.

7® Avec un réseau, on peut observer, de chaque côté de l'image de la fente, trois et même quatre spectres très nets, dont nous ferons dans la suite une étude plus complète.

S^ Le même réseau donne, par réflexion, les irrisations chatoyantes de la nacre de perle; le bouton de Barthon jette des feux colorés très vifs.

g^ Un verre saupoudré de lycopode montre des couronnes qui présentent encore le violet en dedans; c'est la manière la plus simple de construire le stéphanoscope de Delezenne et de reproduire les apparences des cercles, qui encadrent quelquefois le disque du Soleil. Les anneaux, qu'on voit, le matin

en se levant, autour d'une vive lumière, ont la même origine; ils sont dus aux globules de sang dont la conjonctive s'est injectée durant le sommeil.