interférence

L’interférence est un phénomène qui se produit lorsque deux ou plusieurs ondes se superposent dans l’espace et le temps, donnant lieu à un motif résultant qui peut être différent des ondes individuelles. L’effet dépend du rapport de phase entre les ondes et de leurs amplitudes. Lorsqu’existent les crêtes et les creux coïncident, l’interférence est constructive et l’amplitude augmente; lorsque les ondes sont en opposition de phase, l’interférence est destructive et l’amplitude diminue ou s’annule.

En physique, l’interférence nécessite la coexistence d’une certaine cohérence: relation de phase stable dans le temps (cohérence temporelle) et selon l’emplacement (cohérence spatiale). En optique, l’interférence explique les motifs colorés et les franges observées dans les films minces, les bulles de savon ou les expériences de type double fente. L’expérience classique de Young montre comment deux sources lumineuses cohérentes produisent des franges d’interférence dont l’espacement dépend de la longueur d’onde λ et de la géométrie.

Description mathématique simple: si deux ondes lumineuses ont des intensités I1 et I2 et un déphasage φ, l’intensité résultante est I = I1 + I2 + 2√(I1 I2) cos φ. Pour des amplitudes égales, I ∝ 4I0 cos²(φ/2). Le déphasage φ peut s’écrire φ = (2π/λ)Δ, avec Δ l’écart de trajet optique; dans le cas des interférences à deux fentes, Δ ≈ d sin θ.

L’interférence se manifeste aussi avec les ondes sonores, les ondes associées à des particules (interférence quantique) et dans des techniques comme l’interférométrie, l’holographie, ou les méthodes spectroscopiques. Des exemples d’applications incluent les interféromètres (Michelson, Mach–Zehnder), les capteurs optiques et l’imagerie.