Longueur d'onde

Si on imagine une onde (qu'elle soit lumineuse, sonore...) comme une vague, la longueur d'onde, que l'on note [math]\displaystyle{ \lambda }[/math] est la distance entre deux crêtes de cette vague. La longueur d'onde est reliée à la fréquence par la relation: [math]\displaystyle{ \lambda =\frac{c}{\nu } }[/math] avec [math]\displaystyle{ c }[/math] la vitesse de la lumière et [math]\displaystyle{ \nu }[/math] la fréquence de l'onde.

La question qui se pose est: comment mesure-t-on une longueur d'onde?

Cette mesure a été utile afin de déterminer la vitesse de la lumière au 20e siècle. Comme la longueur d'onde, la vitesse de la lumière et la fréquence de l'onde sont liées, alors il suffit de mesurer la longueur d'onde et la fréquence pour connaitre [math]\displaystyle{ c }[/math].

Mesure à l'aide d'interférences

On peut déterminer la longueur d'onde d'une source lumineuse grâce au phénomène d'interférences, avec le système des fentes d'Young.

L'idée est de séparer en deux parties une onde issue d'une source ponctuelle, en la faisant passer à travers deux fentes fines. La lumière issue des fentes peuvent alors être considérées comme deux sources secondaires cohérentes, les ondes peuvent donc interagir entre elles et on va pouvoir observer des interférences.

L'interfrange, c'est-à-dire la distance entre les taches lumineuses observées, est donnée par la relation: [math]\displaystyle{ i=\frac{\lambda D}{b} }[/math] avec [math]\displaystyle{ \lambda }[/math] la longueur d'onde, [math]\displaystyle{ D }[/math] la distance entre les fentes et l'écran et [math]\displaystyle{ b }[/math] la distance entre les deux fentes.

On a alors: [math]\displaystyle{ \lambda=\frac{b i}{D} }[/math].

(Schéma explicatif à venir)