Différence de marche introduite par une lame inclinée
sur le faisceau.Un
rayon lumineux qui traverse une lame à face parallèle d'indice n sous incidence
normale présente un retard d = (n - 1).e.
Quand la lame reçoit le faisceau
sous l'incidence i, la différence de marche est D = n.IJ - IH.
D = IJ.(n
- cos(i - r)) = e.[n -cos(i - r)]/cos(r).
Comme sin(i) = nsin(r) et que
cos(i
- r) = cos(i).cos(r) + sin(i).sin(r), il vient :
D = e.[n.cos(r) -cos(i)]
Compensateur de JAMIN.
Le compensateur
de JAMIN est un dispositif utilisé dans les interféromètres à deux ondes pour
compenser de manière connue et mesurable une différence de marche entre les
deux faisceaux. Dans l'applet, le dispositif interférentiel n'est pas représenté.
On considère que les deux faisceaux donnent des franges rectilignes dans
le plan d'observation. On éclaire le système avec une source de lumière blanche.
On observe donc uniquement la frange centrale (blanche si les deux faisceaux
sont identiques) et quelques franges irisées.
Le compensateur se compose
de deux lames L1 et L2 à faces parallèles identiques (même épaisseur e et même
indice n) faisant entre elles l'angle a (a est petit).
L1 est traversée
par le premier faisceau et L2 par le second. Quand les deux lames sont inclinées
de la même manière, le dispositif introduit ne différence de marche nulle.
Si
l'on tourne le compensateur de l'angle di, le retard introduit par une lame
varie de d(D) = e.[-n.sin(r).dr + sin(i).di].
i et r sont liés par la relation
sin(i) = n.sin(r). Donc cos(i).di = n.cos(r).dr
La rotation de di d'une lame
introduit un retard d(D) = [e.sin(i - r).di]/cos(r)
Les retards produit par
chaque lame s'ajoutent; le retard introduit par une rotation di du compensateur
est d(D) = [2.e.sin(i - r).di]/cos(r).
Cette relation permet un étalonnage
rigoureux du compensateur.
On peut aussi puisque les angles sont petits utiliser
les approximations sin(i - r) = i - r, i = n.r et cos(r) = 1. Il vient alors
d(D) = 2.e.i.(n - 1) / n.
Le compensateur peut être utilisé pour déterminer
rapidement l'épaisseur E d'une lame mince d'indice connu N.
On règle le
compensateur à zéro et on repère avec un réticule la position de la frange centrale.
On interpose la lame à étudier normalement à l'un des faisceaux.
Elle introduit une différence
de marche (N - 1).E qui déplace la frange centrale. En tournant le compensateur,
on ramène la frange centrale sous le réticule.