Miroirs de Fresnel

Les miroirs de Fresnel sont un dispositif interférométrique composé de deux miroirs plans légèrement inclinés l'un par rapport à l'autre. Inventé par Augustin Fresnel, ce dispositif est destiné à mettre en évidence le caractère ondulatoire de la lumière. Il voit le jour à la même période que l'expérience des trous de Young^[1], mais les miroirs de Fresnel ne démontrent que le phénomène d'interférences, alors que les trous d'Young permettent de mettre en évidence diffraction et interférences^[2].

Description du dispositif

Représentation des miroirs de Fresnel.

Le dispositif est constitué de deux miroirs plans formant un dièdre. On notera α l'angle entre les deux miroirs.

On considère une source ponctuelle en S. S₁ et S₂ sont respectivement les symétriques de S par rapport aux miroirs M₁ et M₂.

S₁ et S₂ sont donc des sources secondaires virtuelles. On note d la distance entre S₁ et S₂, et on a^[3]^{[réf. non conforme]} :

$d=S_{1}S_{2}=2\alpha SA=2\alpha R$ avec $R=SA$

$d=2\alpha R$

Description du phénomène

Un faisceau provenant de la source S est réfléchi à la fois sur M₁ et sur M₂. Les miroirs étant inclinés l'un par rapport à l'autre, ceci forme deux faisceaux par division du front d'onde, semblant provenir des sources secondaires S₁ et S₂.

Les deux ondes réfléchies semblant provenir de S₁ et S₂ sont en réalité émises par une même source (S), elles sont donc cohérentes (elles ont la même fréquence) et synchrones (le déphasage entre ces deux ondes est indépendant du temps)^[4]^{[réf. non conforme]} : on peut observer des interférences dans la zone de recouvrement des faisceaux^[2]^{[réf. non conforme]}. Il s'agit donc d'un interféromètre à division du front d'onde.