L'instrument Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) est un interféromètre. Il a permis de détecter l'onde gravitationnelle produite par la collision puis la fusion de deux trous noirs d'environ 30 masses solaires chacun. © SXS (Simulating eXtreme Spacetimes project)

Sciences

Interféromètre

DéfinitionClassé sous :physique , interféromètre , franges d'interférence

Un interféromètre est un instrument permettant de former et d'étudier des franges d'interférence. Il repose sur l'interférométrie.

Il existe plusieurs grandes architectures d'interféromètres.

Les interféromètres permettent de créer des interférences d’ondes électromagnétiques, comme le font ici des pierres lancées à l’eau. © geralt, Pixabay, DP

Principe de l'interféromètre de Michelson : laser et ondes gravitationnelles

L'interféromètre de Michelson divise la lumière qu'il reçoit en plusieurs faisceaux qui suivent alors des trajets aux longueurs différentes. Ils sont ensuite recombinés pour former des franges d'interférence.

Ce type d'interféromètre a permis de montrer que l'éther (notion physique) n'existe pas. Ligo et Virgo, qui ont participé à la détection d’ondes gravitationnelles, sont des exemples d'interféromètres de Michelson.

Ça y est, des ondes gravitationnelles ont été détectées. Ces fluctuations de l’espace-temps proviennent de la fusion de deux trous noirs d’environ 30 fois la masse de notre Soleil. Découvrez dans cette vidéo comment les scientifiques de Ligo ont pu effectuer ces premières mesures. © Ligo

Interféromètre : interférences et fentes de Young

L'interféromètre de Young — interférences à division du front d'onde — est constitué de plusieurs trous (fentes de Young) par lesquels la lumière passe avant de former des franges. Ce type d'interféromètre et ses dérivés servent à tester des aspects fondamentaux de la physique, comme la dualité onde-corpuscule, ou à mesurer la vitesse de particules dans un fluide, par exemple.

Le Very Large Array (VLA) est un radio-interféromètre situé au Nouveau-Mexique (États-Unis). Il est constitué de 27 antennes paraboliques. © Hajor, Wikipédia, CC by-sa 3.0

Interféromètre de Fabry-Pérot

L'interféromètre de Fabry-Pérot forme une cavité optique dans laquelle la lumière effectue de nombreux allers-retours. Après chaque réflexion, une partie de la lumière sort de la cavité. Les rayons sortants forment alors des anneaux d'interférence. Ce type d'interféromètre permet, entre autres, dans le domaine de la spectroscopie, de séparer des longueurs d'onde très voisines.

Astronomie : l'interféromètre optique

En astronomie, on appelle « interféromètre », un instrument composé de plusieurs télescopes (interféromètre optique à longue base) ou radiotélescopes. Ce type d'interféromètre, lorsqu'il est optique, fonctionne dans le spectre visible ou infrarouge. Objectif : obtenir un pouvoir de résolution plus important que celui d'un télescope unique.

Des interféromètres pour la météo

L'interféromètre atmosphérique de sondage infrarouge (Iasi) est monté sur le satellite météorologique MetOp-A. Il fournit des observations qui permettent de restituer des profils de température et de vapeur d'eau, des concentrations de constituants atmosphériques, ainsi que des caractéristiques des nuages, des surfaces (émissivités et températures) et des aérosols.

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IASI-NG, un sondeur atmosphérique nouvelle génération  L'IASI-NG est un nouvel interféromètre de sondage dans l’infrarouge. Son objectif ? Améliorer les prévisions météorologiques et analyser l'atmosphère de la Terre. Cet outil développé par le Cnes est toujours en projet et devrait inclure plusieurs innovations intéressantes, comme on peut le voir durant cette vidéo. 

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