*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.
 |
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.
|
