construction d'Airy à travers un instrument

[tournevase]

bonjour les astros

 

je cherche à m'instruire dans le domaine de la diffraction inéluctable dans nos instruments et plus particulièrement sur le fameux disque d'Airy.

dans la littérature et sur internet on va toujours directement à son aspect visuel axial et aux courbes en coupe montrant l'intensité lumineuse.

je reste sur ma faim car ça ne me dit pas comment ça se créé.

il y a ça par exemple http://serge.bertorello.free.fr/optique/diffrac/diffrac.html qui montre bien le cas d'un bord ou d'une fente étroite                   

mais ça ne montre pas le trajet des rayons après passage dans un dispositif convergent au travers duquel un front d'onde plan devient sphérique  

 

je n'ai pas réussi à trouver une explication illustrée de la construction de la figure d'airy  au niveau du foyer dans ce cas.

 

quelqu'un a-t-il ça ?

[jgricourt]

Selon le principe de Huygens-Fresnel sur un front d'onde chaque point se comporte comme une source de lumière individuelles et donc celles ci rayonnent en cercle, mais comme les ondes s'additionnent (et éventuellement s’annulent) si le front d'onde plat à l'origine n'est pas perturbé par un obstacle celui reste plat après addition de toutes les petites sources lumineuses. 

 

En revanche au passage d'une ouverture les additions ne se font pas partout pareil car l'obstacle masque une partie de l'onde en particulier aux bords. 

 

                                                  

 

Et plus l'ouverture est étroite moins il y a de sources lumineuses à additionner et plus on se rapproche de la source unique  

 

Mais lorsque l'ouverture est large comme sur le premier dessin et que l'on regarde les interférences dans les détails on s’aperçoit que le schéma d'interférence résultat des additions des sources lumineuse est plus complexe en réalité.

 

               

 

Il y a des endroits où l'onde s’annule complètement et si l'on projetait l'image sur un écran on verrait exactement une figure de Airy. Aussi plus l'ouverture est étroite plus la figure de diffraction sera large.

 

Bien sûr vue que cela s'applique à toutes les ondes cela marche dans l'eau !

 

 

[tournevase]

bien, mais avec une simple ouverture large ne voit-on pas plutôt une tache du diamètre de l'ouverture ? avec des franges tout près du bord de la tache

 

une lentille ou un miroir rend le front d'onde sphérique dans l'autre sens

 

comment se construisent alors les interférences ?

autrement dit comment sont les différences de marches des rayons ?

[jgricourt]

Le dispositif optique rajouté devant l'ouverture lorsqu'il s'agit d'un objectif convergent ou d'un miroir parabolique ne produit pas d'interférences, ils ne font que concentrer la lumière en 1 point en repliant tous les rayons de la même manière (idéalement). Cependant certains rayons à l'entrée de l'objectif n'étant pas parfaitement parallèles du fait de la diffraction ceux si reformeront la tâche de Airy sur le plan focal.

[tournevase]

entièrement d'accord

comment ça se modéliserait en dessin avec des rayons montrant la différence de marche ?