Couleurs interférentielles

[Johanna (série S)]

Bonjour à tous,

J'ai un exercice à faire sur les couleurs interférentielles des colibris. J'aimerais savoir si mes réponses sont complètes car dans certaines questions je ne vois pas quoi mettre de plus....

1) Les ondes peuvent être qualifiées de cohérentes car elles sont sinusoïdales de même fréquence et leur retard de l'une par rapport a l'autre ne varie pas au cours du temps. (C'est dans mon cours mais dois-je démontrer que le déphasage est constant ?)

2) Si les interférences des deux rayons sont constructives, la différence de marche doit vérifier la condition : delta = k*lambda

3) Si les interférences des deux rayons sont destructives, la différence de marche doit vérifier la condition : delta = (2k+1)*lambda/2

4) Pour lambda rouge => delta = 750 nm donc k=1
Par conséquent, les interférences des deux rayons sont constructives pour le rouge car delta est de la forme delta = k*lambda

Pour lambda violet => delta = 570 nm
Si k=1, delta = 3*lambda/2 = 570 nm
Par conséquent, les interférences des deux rayons sont destructives pour le violet car delta est de la forme delta = (2k+1)*lambda/2

5) Si k=1, (2*n*e*cos r)+lambda/2 = k*lambda
(2*n*e*cos r)+lambda/2 = lambda
(2*n*e*cos r)+lambda/2 - 2*lambda/2 = 0
(2*n*e*cos r) - lambda/2 = 0
(2*n*e*cos r) = lambda/2
cos r =lambda/2 * 1/2*n*e
r = cos^-1 ( lambda/4*n*e)
r = 62°

6) La couleur observée dépend de l'angle d'incidence car il existe un lien entre l'angle d'incidence et l'angle de réfraction avec la formule : n1*sin i2 = n2*sin r. De plus il existe un lien entre delta et lambda avec les formules : delta = k*lambda et delta = (2k+1)*lambda/2

Je n'ai pas d'idée pour déduire une méthode expérimentale...

Pouvez-vous m'aider et me corriger svp.

Merci d'avance

[SoS(1)]

Bonjour,

Voici un exercice intéressant.
Votre réponse à la question 1) peut prêter à confusion lorsque vous abordez la question du déphasage qui reste constant. Le fait d'avoir des interférences constructives ou destructives en différents lieu de l'espace dépend en effet du déphasage qui n'est donc pas constant.
Ici, on doit faire allusion à l'origine des deux rayons qui vont interférer. Qu'est ce qui fait qu'on est certain que ces deux ondes sont cohérentes ?

Toutes les autres réponses sont exactes.

Pour la dernière question, on vous dit qu'un objet peut paraître coloré, soit parce qu'il contient des pigments (qui peuvent absorber certaines radiations lumineuses) , soit par ce que la structure de cet objet est telle que la lumière que reçoit cet objet, est réfléchie de la même manière que la lame de verre présentée dans l'énoncé de votre exercice. Les couleurs observées sont alors appelées "couleurs interférentielles".
Compte tenu de votre réponse à la dernière question, et de la précision que j'apporte ici, vous voyez commet faire expérimentalement pour savoir si la couleur d'un objet provient de pigments ou d'interférences ?

Réfléchissez et tenez moi au courant de votre réponse. Si vous ne voyez pas, je vous donnerai un autre indice.

[Johanna (série S)]

Bonjour,

1) Ces deux ondes sont cohérentes car elles se superposent. Est-ce cela ?

5) J'ai compris, une couleur interférentielle change lorsqu'on change l'angle d'observation. Une couleur pigmentaire est toujours identique quelque soit l'angle d'observation.
Donc d'après votre indice, pour distinguer la nature d'une couleur pigmentaire ou interférentielle, il faudrait que l'on éclaire un objet avec une lumière. Si elle est réfléchis et qu'elle change par rapport a l'angle d'observation, on en déduit que c'est une couleur interférentielles comme le plumage des colibris. Sinon c'est une couleur pigmentaire.

Est-ce assez complet ?

[SoS(1)]

La réponse 5 ) est très bien formulée.

Pour la réponses à la question 1, pour que deux ondes aient exactement la même fréquence, il faut qu'elles soient issues de la même source. Les dispositifs interférentiels permettent de disposer de deux sources qui sont issues d'une même origine. On dit alors que les sources sont cohérentes. Dans le cas des ondes lumineuses, cette notion de cohérence est plus complexe car elle fait appel à des notions de trains d'ondes ou d'étendue de la source lumineuse dans l'espace. Mais c'est une autre histoire que vous n'avez pas besoin de préciser ici.

La question que vous devez vous poser pour savoir si les deux ondes sont cohérentes est de savoir si elles ont la même origine. Est ce le cas ici ?

[Johanna (série S)]

Ah merci de votre aide, j'ai mieux compris.

Je pense que oui, elles sont de la même origine...

[SoS(1)]

Oui effectivement, c'est le même rayon lumineux qui va se réfléchir sur deux surfaces espacées d'une certaine largeur. Chaque rayon réfléchi a donc le même rayon lumineux comme origine.

Vous avez fait un bon travail.

N'hésitez pas à revenir vers nous si vous en avez besoin.

[Johanna (série S)]

Merci d'avoir pris du temps pour me corriger et m'aider.
C'est grâce à vous ce bon travail.

Merci, je reviendrai surement vers vous quand je ne comprendrez pas quelque chose.

[Tiffany]

Bonjour,

J'aimerais savoir comme tu as trouvé que pour lambda rouge tu as trouvé 750nm ? Merci !

[SoS(23)]

Bonsoir Tifany
Pouvez vous préciser votre question s'il vous plait?