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*Diffraction*

La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui leur est partiellement opaque ; le phénomène résulte de la diffusion d'une onde par les points de l'objet.

 La diffraction se manifeste par le fait qu'après la rencontre d'un objet, la densité de l'onde n'est plus isotrope, c'est-à-dire que dans certaines directions on a une forte intensité, alors que celle-ci est nulle dans d'autres directions.

La diffraction s'observe avec la lumière, mais également avec le son, les rayons X (une onde électromagnétique comme la lumière) ou la matière.

 Elle est une signature de la nature ondulatoire d'un phénomène.
Diffraction

La rugosité de surface engendre une réflexion diffuse.
 Lorsque la rugosité est un motif répétitif régulier, avec une séparation motif sur le même ordre de grandeur que la longueur d'onde de la lumière incidente, les phénomènes qui en résulte est de diffraction.
 La lumière incidente est décomposée en deux composantes: la composante spéculaire et la composante diffractée.
 La composante spéculaire obéit à la loi de la réflexion, et aura la composition spectrale que celle de la lumière incidente.
 Le spectre diffracté sera décomposé en un arc en ciel, avec la lumière de plus courte longueur d'onde située plus près de la composante spéculaire.
Le degré de séparation dépend de la longueur d'onde et la taille du motif.


Diffraction provoque un changement de couleur observé à un angle de vue différents, pour un angle constant de l'incidence

Pour être mise en évidence clairement, l'obstacle que rencontre l'onde doit avoir une taille caractéristique relativement petite, de l'ordre de la longueur d'onde de l'onde.

Si l'obstacle est grand devant la longueur d'onde, on observe surtout l'ombre de l'obstacle d'un côté et l'image de la source d'onde réfléchie par l'objet de l'autre, c'est-à-dire le comportement géométrique de l'onde : celui dont nous avons l'habitude avec la lumière.

La diffraction des particules de matière, c'est-à-dire l'observation des particules de matière projetées contre un objet, permet de prouver que les particules se comportent aussi comme des ondes.

Plus la longueur d'une onde est grande par rapport à un obstacle, plus cette onde aura de facilité à contourner, à envelopper l'obstacle. Ainsi les grandes ondes (longueurs d'ondes hectométriques et kilométriques) peuvent pénétrer dans le moindre recoin de la surface terrestre tandis que les retransmissions de télévision par satellite ne sont possibles que si l'antenne de réception 'voit' le satellite.

Concernant l'approche calculatoire, on considère que chaque point de l'objet diffuse l'onde de manière isotrope (principe de Huygens), et on somme  la contribution de chaque point.


Au niveau de l'approche, on a donc deux niveaux d'interférence : la cellule unitaire, et entre les cellules .

Si l'on considère la diffraction par une couche mince, on a une réflexion de la lumière aux deux interfaces de la couche.

 La figure d'interférence obtenue  résulte de l'interférence des ondes diffusée par les deux interfaces.




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