Interférométrie
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Vous avez de L'interférométrie est une méthode de mesure qui exploite les interférences intervenant entre plusieurs ondes cohérentes entre elles.
Sommaire |
[modifier] Exemples d'applications
L'interférométrie est utilisée en astronomie aussi bien avec des télescopes optiques qu'avec des radiotélescopes. Son avantage est de permettre une résolution équivalente à celle d'un miroir (ou radiotélescope) de diamètre équivalent à l'écart entre les instruments combinés. Le contraste des franges permet ensuite d'obtenir une information sur la taille de l'objet observé ou sur la séparation angulaire entre deux objets observés (par exemple, un système étoile - planète). Cette méthode fut d'abord développée par le français Antoine Labeyrie dans les années 1970.
On utilise couramment des interféromètres en recherche dans de nombreux domaines de la physique. Par exemple, des interféromètres de Michelson ont permis de réaliser l'expérience d'interférométrie de Michelson et Morley qui a montré que la vitesse de la lumière est isotrope et indépendante du référentiel, et qui a pu invalider l'hypothèse de l'éther. Des tentatives de détecter les ondes gravitationnelles (comme le projet VIRGO) l'utilisent également.
Les mesures effectuées avec des interféromètres dépendent souvent de la longueur d'onde. On s'en sert donc en spectrométrie pour déterminer le spectre lumineux de différentes sources de lumière.
Des interféromètres sont utilisés dans la formation scientifique dans le domaine de l'optique.
L'interférométrie est également utilisé dans le domaine de l'acoustique sous-marine : il existe des SONARs par interférométrie.
[modifier] Quelques interféromètres
[modifier] Interféromètres à division du front d'onde
On parle d'interféromètre à division du front d'onde lorsque les ondes interférant entre elles proviennent de différents points de l'onde.
La plus simple façon de réaliser des interférences est d'utiliser des fentes de Young qui sont simplement deux fentes côte-à-côte. Elles permettent de diviser le faisceau de lumière en deux, pour les faire ensuite interférer (un exemple d'image obtenue est donné ci-contre).
Un réseau optique est constitué d'une série de fentes. Il est donc, en quelque sorte, une généralisation des fentes d'Young, car le faisceau de lumière est divisé en de nombreuses parties qui interfèrent entre elles. On considère toutefois rarement qu'il constitue à lui seul un interféromètre, mais on peut s'en servir dans des appareils tels que le goniomètre.
[modifier] Interféromètres à division d'amplitude
On parle d'interféromètre à division d'amplitude lorsque les ondes interférant entre elles proviennent de la division en plusieurs faisceaux de l'amplitude de l'onde sur toute sa surface. Ces interféromètres sont souvent de meilleure qualité, et sont donc utilisés dans les mesures d'optique de précision.
Le principe d'un Interféromètre de Michelson est de diviser le faisceau de lumière incidente en deux, puis de déphaser un faisceau par rapport à l'autre, et enfin de les faire interférer : il s'agit d'interférences à deux ondes.
Un Interféromètre de Mach-Zehnder fonctionne sur le même principe que le précédent, mais son design est différent.
Un interféromètre de Fabry-Pérot est constitué de deux lames parallèles entre lesquelles la lumière effectue des aller-retours, et les faibles fractions qui en ressortent à chaque aller-retour interfèrent entre elles : il s'agit d'interférences à ondes multiples.
Le prisme de Wollaston peut-être utilisé pour réaliser une interférométrie.
[modifier] Interféromètres dans le monde
[modifier] Interféromètres radio
- le radiohéliographe de Nançay (Cher, France), dédié à l'observation de la couronne solaire, en ondes radio-métrique (CNRS, Osbervatoire de Paris/Meudon et ENS)
- l'interféromètre du plateau de Bure (Alpes, France), observant en ondes millimétriques,
principalement autour de 115 et 230 GHz (IRAM)
- le VLA aux USA, près de Socorro
- l'ATCA en Australie
- Allen Telescope Array (ATA), Lassen Volcanic National Park, USA
[modifier] Interféromètres à ondes gravitationnelles
[modifier] Interféromètres optiques
- Voir l'article : interféromètre optique à longue base
| nom |
localisation |
N |
B m |
λ (µm) |
|---|---|---|---|---|
| Grand interféromètre à 2 Télescopes (GI2T) | Côte d'Azur France | 2 | 70 | 0,40–0,80 > 1,2 |
| Infrared Spatial Interferometer (ISI) | Mont Wilson, USA | 3 | 30 | 10 |
| Cambridge Optical Aperture Synthesis Telescope (COAST) | Cambridge, Royaume-Uni | 5 | 65 | 0,40–0,95 1,2-1,8 |
| Sydney University Stellar Interferometer (SUSI) | Narrabri, Australie | 2 | 640 | 0,40–0,9 |
| Infrared Optical Telescope Array (IOTA) | Mont Hopkins, USA | 3 | 38 | 1,2–2,2 |
| Navy Prototype Optical Interferometer (NPOI) | Anderson Mesa, USA | 6 | 435 | 0,45–0,85 |
| Palomar Testbed Interferometer (PTI) | Mont Palomar, USA | 2 | 110 | 1,5–2,4 |
| Mitaka optical-Infrared Array (MIRA-I) | Tokyo, Japon | 2 | 4 | 0,8 |
| Center for High Angular Resolution Astronomy Array (CHARA-Array) | Mont Wilson, USA | 6 | 350 | 0,45–2,4 |
| Keck Interferometer (KI) | Mauna Kea, USA | 2 | 80 | 2,2–10 |
| Very Large Telescope Interferometer (VLTI) | Cerro Paranal, Chili | 3 | 200 | 1,2–13 |
| Large Binocular Telescope (LBT) | Mont Graham, USA | 2 | 23 | 0,4–400 |
[modifier] Interférométrie en télédétection
Le terme interférométrie en télédétection active (imagerie à partir d'un radar), désigne la technique ou les méthodes utilisants au moins deux images d'un radar à synthèse d'ouverture (RSO) (SAR ou Synthetic Aperture Radar en anglais), complexes* afin d'obtenir des informations supplémentaires sur les objets présents dans une seule image RSO, en exploitant l'information contenue dans le phase du signal RSO. Cette technique trouve des applications directes en géophysique grâce à sa capacité de déceler des déplacements d'ordre centimétrique.
* une image radar brute est dite complexe, elle possède une amplitude et une phase
[modifier] Voir aussi
- Observation millimétrique
- Interféromètre de Fabry-Pérot
- en:List_of_astronomical_interferometers_at_visible_and_infrared_wavelengths
|
|
