Interférométrie
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2008-06-24T09:56:05Z
Tizeff
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L''''[[interférométrie]]''' est une méthode de [[mesure en physique|mesure]] qui exploite les [[interférence]]s intervenant entre plusieurs [[onde]]s [[cohérence (physique)|cohérentes]] entre elles.
== Exemples d'applications ==
L'interférométrie est utilisée en [[astronomie]] aussi bien avec des [[télescope]]s optiques qu'avec des [[radiotélescope]]s. Son avantage est de permettre une [[pouvoir de résolution|résolution]] équivalente à celle d'un miroir (ou radiotélescope) de diamètre équivalent à l'écart entre les instruments combinés. Le [[contraste interférométrique|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 [[France|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 (physique)|éther]]. Des tentatives de détecter les [[onde gravitationnelle|ondes gravitationnelles]] (comme le projet [[interféromètre VIRGO|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.
L'interférométrie est aussi utilisée pour estimer la qualité des optiques. En effet dans certaines applications, les optiques utilisées ne doivent pas avoir de "défauts" (i.e.:pas de rayures, de bosses, ...), en effet, grâce à la figure d'interférence obtenue l'on peut détecter les défauts d'un verre pour ainsi les corriger.
Des interféromètres sont utilisés dans la formation scientifique dans le domaine de l'[[optique]].
L'interférométrie est également utilisée dans le domaine de l'acoustique sous-marine : il existe des [[Sonar|SONARs]] par interférométrie.
== Quelques interféromètres ==
=== Interféromètres à division du front d'onde ===
[[Image:Double slit simulated.jpg|left|110px]]
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 de 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]].
{{Clr}}
=== Interféromètres à division d'amplitude ===
[[Image:Fabry-Perot interferences figure.jpg|thumb|right|200px|Figure d'interférences obtenue avec un interféromètre de Fabry-Pérot.]]
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 [[déphasage|déphaser]] un faisceau par rapport à l'autre, et enfin de les faire interférer : il s'agit d'interférences à deux ondes.
L'[[Interféromètre de Mach-Zehnder]] et l'interféromètre de [[Georges Sagnac|Sagnac]] fonctionnent sur le même principe que le précédent, mais leur design est différent.
Un [[interféromètre de Fabry-Pérot]] est constitué de deux lames parallèles entre lesquelles la lumière effectue des allers-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.
== Interféromètres dans le monde ==
=== Interféromètres radio ===
* le [[radiotélescope de Nançay|radiohéliographe]] de [[Nançay]] ([[Cher (département)|Cher]], [[France]]), dédié à l'observation de la [[couronne solaire]], en ondes radio-métrique (CNRS, Observatoire de Paris/Meudon et ENS)
* l'[[interféromètre du plateau de Bure]] ([[Alpes]], [[France]]), observant en ondes millimétriques,
principalement autour de 115 et 230 GHz ([[Institut de Radioastronomie Millimétrique|IRAM]])
* le [[VLA]] aux USA, près de [[Socorro]]
* l'[[Australia Telescope Compact Array|ATCA]] en [[Australie]]
* ''[[Allen Telescope Array]]'' (ATA), [[Lassen Volcanic National Park]], [[États-Unis|É.-U.]]
=== Interféromètres à ondes gravitationnelles ===
* [[Interféromètre VIRGO]]
=== Interféromètres optiques ===
:''Voir l'article : [[interféromètre optique à longue base]]''
<center>
{| class="wikitable" cellpadding="2" cellspacing="2" align="center"
|+ ''Interféromètres optiques à longue base en service en 2005. Sont donnés le nom, la localisation, le nombre de télescopes N, la ligne de base maximale B et la longueur d'onde λ.''
!nom<br /> || localisation<br /> ||''N''<br /> ||''B''<br />[[mètre|m]]||''λ''<br /> ([[micromètre|µm]])
|-
|Grand interféromètre à 2 Télescopes (GI2T) || [[Observatoire de la Côte d'Azur|Côte d'Azur]] [[France]] || 2 || 70 || 0,40–0,80<br /> > 1,2
|-
|''Infrared Spatial Interferometer'' (ISI) || [[Observatoire du Mont Wilson|Mont Wilson]], [[États-Unis|É.-U.]] || 3 || 30 || 10
|-
|''Cambridge Optical Aperture Synthesis Telescope'' (COAST) || [[Cambridge]], [[Royaume-Uni]] || 5 || 65 || 0,40–0,95<br /> 1,2-1,8
|-
|''Sydney University Stellar Interferometer'' (SUSI) || [[Narrabri]], [[Australie]] || 2 || 640 || 0,40–0,9
|-
|''[[Infrared Optical Telescope Array]]'' (IOTA) || [[Mont Hopkins (Arizona)|Mont Hopkins]], [[États-Unis|É.-U.]] || 3 || 38 || 1,2–2,2
|-
|''[[Navy Prototype Optical Interferometer]]'' (NPOI) || [[Anderson Mesa]], [[États-Unis|É.-U.]] || 6 || 435 || 0,45–0,85
|-
|''Palomar Testbed Interferometer'' (PTI) || [[Observatoire du Mont Palomar|Mont Palomar]], [[États-Unis|É.-U.]] || 2 || 110 || 1,5–2,4
|-
|''Mitaka optical-Infrared Array'' (MIRA-I) || [[Tôkyô]], [[Japon]] || 2 || 4 || 0,8
|-
|''Center for High Angular Resolution Astronomy Array'' (CHARA-Array) || [[Observatoire du Mont Wilson|Mont Wilson]], [[États-Unis|É.-U.]] || 6 || 350 || 0,45–2,4
|-
|''Keck Interferometer'' (KI) || [[Mauna Kea]], [[États-Unis|É.-U.]] || 2 || 80 || 2,2–10
|-
|''[[Very Large Telescope|Very Large Telescope Interferometer]]'' (VLTI) || [[Cerro Paranal]], [[Chili]] || 3 || 200 || 1,2–13
|-
|''[[Large Binocular Telescope]]'' (LBT) || [[Mont Graham (Arizona)|Mont Graham]], [[États-Unis|É.-U.]] || 2 || 23 || 0,4–400
|}
</center>
== Interférométrie en télédétection ==
Le terme interférométrie, en télédétection active (imagerie à partir d'un [[radar]]), désigne la technique ou les méthodes utilisant au moins deux images complexes* d'un [[radar à synthèse d'ouverture]] (RSO) (SAR ou Synthetic Aperture Radar en anglais), afin d'obtenir des informations supplémentaires sur les objets présents dans une seule image RSO, en exploitant l'information contenue dans la 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, lorsqu'elle possède une amplitude et une phase
== Voir aussi ==
=== Articles connexes ===
{{Wiktionnaire}}
* [[Interférence]]
* [[Fentes de Young]]
* [[Interféromètre de Michelson]]
* [[Interféromètre de Fabry-Pérot]]
* [[Observation millimétrique]]
* [[:en:List of astronomical interferometers at visible and infrared wavelengths]]
=== Liens externes ===
* [http://fr.video.yahoo.com/video/play?ei=UTF-8&b=23&vid=636535&gid=821644 une vidéo explicative sur le phénomène d'interférence]
* [http://fr.video.yahoo.com/video/play?ei=UTF-8&b=21&vid=637105&gid=821644 une vidéo explicative sur le principe des interféromètres]
* [http://fr.video.yahoo.com/video/play?ei=UTF-8&b=22&vid=636544&gid=821644une vidéo explicative sur les interféromètres à division du front d'onde]
{{Portail|astronomie|physique}}
[[Catégorie:Technique de l'observation astronomique]]
[[Catégorie:Mécanique ondulatoire]]
[[Catégorie:Interféromètre|*]]
[[Catégorie:Mesure physique]]
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