Quelle est la différence entre la diffraction à une seule fente et à double fente?


Meilleure réponse

Dans une diffraction à fente unique, la lumière sétale sur une ligne perpendiculaire à la fente. Aucun phénomène intéressant particulier nest observé.

Mais dans une diffraction à double fente, la lumière diffracte en passant à travers les fentes, mais le les ondes lumineuses sortant de ces fentes interfèrent les unes avec les autres pour produire un motif dinterférence sur lécran. La lumière est étalée en ligne, comme dans la fente unique, mais ici il y a des interférences, produisant des régions dinterférences constructives (franges lumineuses) et destructives (franges sombres) et un point très lumineux au centre de lécran, appelé le maxima centraux.

Donc, en regardant uniquement la diffraction, il ny a pas de différence entre une fente simple et une fente double parce que dans les deux cas la diffraction se produit; mais dans une double fente il y a de la diffraction ainsi que des interférences entre les rayons diffractés.

Réponse

Dans un sens, très peu: ce sont deux applications simples de Optique de Fourier . Le principe unificateur est que le motif sur un écran à distance est le (carré de la) transformée de Fourier 2D de la fonction décrivant la fente. Pour lun, il sagit dune fonction dimpulsion rectangulaire unique (1 sur la largeur de la fente; 0 ailleurs), et pour lautre, cest une fonction dimpulsion double rectangulaire.

Là où cela devient intéressant, cest que vous pouvez considérer le double fonction dimpulsion rectangulaire comme Convolution de la fonction dimpulsion rectangulaire simple avec une double fonction delta de Dirac . Lopération de convolution met essentiellement une copie de la première fonction partout où la deuxième fonction est non nulle, donc si vous utilisez deux fonctions delta comme deuxième fonction, vous obtenez deux copies parfaites.

Ensuite, par un résultat standard dans Analyse de Fourier, le FT de la convolution est le produit des FT des fonctions.

Le motif de rayures parfaitement régulier que nous associons à la diffraction à double fente est en réalité le FT dune fonction double delta, et il est multiplié par le motif de fonction sinc irrégulier de chaque fente séparément:

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