Interférométrie

L'interférométrie est une méthode d'observation qui exploite les interférences entre les images obtenues via deux sources distinctes, mais cohérentes entre elles.

Exemples d'applications

L'interférométrie est utilisée en astronomie aussi bien avec des télescopes optiques qu'avec des radiotélescopes. Son avantage est de permettre une résolution équivalente à celle d'un miroir (ou radiotélescope) de diamètre équivalent à l'écart entre les instruments combinés. Le contraste des franges permet ensuite d'obtenir une information sur la taille de l'objet observé ou sur la séparation angulaire entre deux objets observés (par exemple, un système étoile - planète).

Cette méthode fut d'abord développée par le français Antoine Labeyrie dans les années 1970.

On utilise couramment des interféromètres de Michelson et de Fabry-Pérot. Avec un Michelson on a pu réaliser :
- l'expérience d'interférométrie de Michelson et Morley qui a montré que la vitesse de la lumière est isotrope et indépendante du référentiel, et qui a pu invalider l'hypothèse de l'éther.
- une tentative de détecter les ondes gravitationnelles (par exemple, projet VIRGO).

Des interféromètres sont également utilisés dans la formation scientifique (travaux pratiques) dans le domaine de l'optique.

Quelques interféromètres

Experience d'Young

C'est l'expérience la plus simple qu'on puisse imaginer pour mettre en évidence la nature ondulatoire de la lumière. Il s'agit de faire passer le même faisceau lumineux simultanément par deux trous ou fentes afin de faire interférer la lumière provenant de ces deux trous.

Interféromètre de Michelson

Interferometre Michelson.svg|thumb|300px|principe d'un interférometre de Michelson:
A - Source le lumiere monochromatique
B - Miroir semi reflechissant
C - Miroirs
D - Différence de chemin]]

Interférence par une lame d'air : Si on laisse les deux miroirs perpendiculaires aux axes de l'appareil mais que l'on en écarte un d'une distance d, on provoque un phénomène similaire appelé « interférence par une lame d'air » : tout se passe comme si l'on avait un miroir semi-transparent devant un miroir, espacés de d.

Interférence par un coin d'air

Interféromètre de Fabry-Perot

TEM_FabryPerrot.JPG|300px|thumb|right|vue par microscopie électronique, d'un interféromètre de Fabry-Perot formé de deux multicouches carbone (clair) / tungstène (sombre) séparées par une couche épaisse de carbonne. ]]

Un interféromètre de Fabry-Perot est constitué, typiquement, de deux lames parallèles. L'onde effectue des aller-retours entre ces deux lames, et les faibles fractions qui en ressortent à chaque aller-retour interfèrent entre elles.

L'image de microscopie électronique ci-contre montre un interféromètre de Fabry-Perot réalisé par pulvérisation cathodique dans un bâti Sputron de Balzer.
Les interférences entre les réflexions produites par les deux multicouches miroirs dépendent de l'épaisseur de l'espaceur des 2 miroirs réalisés en carbone.
Cet interféromètre se situe dans le domaine des rayons X mous (nanométrique)

Prisme de Wollaston

Le prisme de Wollaston peut-être utilisé pour réaliser une interférométrie.

Interféromètres dans le monde

Interféromètres radio

le radiohéliographe de Nançay (Cher, France), dédié à l'observation de la couronne solaire, en ondes radio-métrique (CNRS, Osbervatoire de Paris/Meudon et ENS)
l'interféromètre du plateau de Bure (Alpes, France), observant en ondes millimétriques,

principalement autour de 115 et 230 GHz (IRAM)

le VLA aux USA, près de Socorro
l'ATCA en Australie

Interféromètres optiques

Interféromètre Virgo

L'Interféromètre virgo concerne les domaines de l'Astronomie et de l'Optique.

Liste d'interféromètres

*Interféromètres optiques à longue base en service en 2005. Sont donnés le nom, la localisation, le nombre de télescopes N, la ligne de base maximale B et la longueur d'onde λ.*
nom	localisation	N	B m	λ (µm)
Grand interféromètre à 2 Télescopes (GI2T)	Côte d'Azur France	2	70	0,40–0,80 > 1,2
Infrared Spatial Interferometer (ISI)	Mont Wilson, USA	3	30	10
Cambridge Optical Aperture Synthesis Telescope (COAST)	Cambridge, Royaume-Uni	5	65	0,40–0,95 1,2-1,8
Sydney University Stellar Interferometer (SUSI)	Narrabri, Australie	2	640	0,40–0,9
Infrared Optical Telescope Array (IOTA)	Mont Hopkins, USA	3	38	1,2–2,2
Navy Prototype Optical Interferometer (NPOI)	Anderson Mesa, USA	6	435	0,45–0,85
Palomar Testbed Interferometer (PTI)	Mont Palomar, USA	2	110	1,5–2,4
Mitaka optical-Infrared Array (MIRA-I)	Tokyo, Japon	2	4	0,8
Center for High Angular Resolution Astronomy Array (CHARA-Array)	Mont Wilson, USA	6	350	0,45–2,4
Keck Interferometer (KI)	Mauna Kea, USA	2	140	2,2–10
Very Large Telescope Interferometer (VLTI)	Cerro Paranal, Chili	3	200	1,2–13
Large Binocular Telescope (LBT)	Mont Graham, USA	2	23	0,4–400
Allen Telescope Array (ATA)	Lassen Volcanic National Park, USA

Voir aussi

Technique de l'observation astronomique | mécanique ondulatoire | Interféromètre

Gourt Home::Gourt :: Interférométrie