Qu’est-ce qu’un Interféromètre de Michelson?
L’Interféromètre de Michelson est un instrument scientifique qui permet de mesurer des différences de longueur très petites et de détecter des interférences optiques. Il a été inventé en 1881 par Albert Abraham Michelson, un physicien américain d’origine allemande, qui a reçu le prix Nobel de physique en 1907 pour ses travaux sur la mesure précise de la vitesse de la lumière.
L’interféromètre de Michelson est constitué d’un faisceau de lumière qui est divisé en deux parties par un miroir semi-réfléchissant. Les deux faisceaux sont ensuite réfléchis sur un autre miroir et renvoyés vers le miroir semi-réfléchissant, où ils se superposent et créent des interférences. En changeant la position d’un des miroirs, on peut mesurer des différences de longueur très petites, de l’ordre de la longueur d’onde de la lumière.
Comment fonctionne l’Interféromètre de Michelson?
Le fonctionnement de l’Interféromètre de Michelson repose sur le principe de l’interférence constructive et destructive. Lorsque deux ondes lumineuses se rencontrent, elles peuvent se renforcer ou s’annuler selon la différence de phase entre elles. Cette différence de phase dépend de la distance parcourue par chaque onde lumineuse.
Dans l’Interféromètre de Michelson, les ondes lumineuses se rencontrent après avoir été réfléchies sur des miroirs, ce qui crée des interférences. En déplaçant l’un des miroirs, on modifie la différence de phase entre les deux ondes lumineuses et on observe des franges d’interférences qui se déplacent sur un écran placé à une certaine distance.
Applications de l’Interféromètre de Michelson
L’Interféromètre de Michelson est utilisé dans de nombreuses applications scientifiques et techniques. Il permet notamment de mesurer avec une grande précision des différences de longueur, comme par exemple la distance entre deux points sur une surface. Il est également utilisé dans la recherche en physique fondamentale, pour mesurer la vitesse de la lumière ou la longueur d’onde de la lumière.
L’Interféromètre de Michelson est également utilisé dans l’interférométrie optique, une technique qui permet de mesurer des déformations très petites sur des structures comme les miroirs des télescopes ou les circuits électroniques. Elle est utilisée dans l’industrie pour le contrôle qualité des pièces mécaniques ou la mesure de la rugosité des surfaces.
Exemple d’utilisation de l’Interféromètre de Michelson
Un exemple d’utilisation de l’Interféromètre de Michelson est la mesure de la constante de Planck, une constante physique qui décrit la quantification de l’énergie en physique quantique. Pour mesurer cette constante, on utilise un Interféromètre de Michelson avec un dispositif qui permet de créer des photons uniques. En mesurant la longueur d’onde de ces photons, on peut déterminer la constante de Planck avec une grande précision. Cette technique est utilisée en recherche fondamentale en physique quantique.
