3. Cohérence spatiale
L'autre aspect, la cohérence spatiale, tient aux dimensions de la source. Deux atomes voisins émettent des trains d'ondes, dont la phase relative varie très vite, et au hasard. Par le biais de la séparation en demi-trains d'ondes, chaque atome donne naissance à une figure d'interférences stable, et nous observons la superposition des deux, c'est-à-dire une nouvelle interférence. Toujours en raison de la rapidité de la succession des trains d'ondes, nous ne pouvons voir qu'une moyenne. Le calcul montre dans ces conditions que l'intensité lumineuse observée est simplement la somme des intensités qui seraient dues à chacun des atomes agissant isolément. Il se peut que le changement d'atome émetteur ne modifie pas sensiblement le retard introduit entre les deux demi-trains d'ondes. Les diverses figures d'interférences se superposent exactement, ce que nous pouvons interpréter en admettant que les dimensions de la source sont sans influence sur la cohérence de la lumière. C'est le cas – entre autres – des interférences responsables des bulles de savon. Dans la majorité des cas, toutefois, le retard de marche dépend de la position du point source. Supposons la lumière pratiquement monochromatique, pour obéir à la condition de cohérence temporelle. Si nous voulons que la figure d'interférences due au second atome ne brouille pas celle formée par le premier, il faut que la variation de retard de marche associée au changement de point source soit petite devant la longueur d'onde : une variation d'une demi-longueur d'onde fait passer d'une interférence constructive à une interférence destructive, dont la superposition donne naissance à un éclairement uniforme. Pour la quasi-totalité des interféromètres, cette condition est respectée tant que l'inclinaison des rayons lumineux s'écarte peu d'une valeur moyenne. En d'autres termes, la source doit être vue depuis l'interféromètre sous un « petit angle », le « petit » dépendant de l'interféromètre particulier, et […]
… pour nos abonnés, l'article se prolonge sur 6 pages…
