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interférométrie

Interféromètre de Michelson
Interféromètre de Michelson

Technique de mesure de haute précision utilisant les interférences lumineuses, généralement obtenues à partir de lasers, et qui trouve des applications dans des domaines variés.

ASTRONOMIE

La radio-interférométrie est utilisée de façon courante avec des réseaux de radiotélescopes. Les résultats les plus précis sont obtenus grâce à l'interférométrie à très longue base (VLBI, Very Long Base Interferometry), mettant en jeu des antennes réparties sur des distances de plusieurs centaines ou milliers de kilomètres.

L'interférométrie optique, envisagée dès 1868 par A. Fizeau, fut reprise aux États-Unis, en 1890, par A. Michelson, qui parvint à mesurer le diamètre de plusieurs étoiles à partir de 1920. Tombée ensuite dans l'oubli, en raison des difficultés de réalisation, elle est aujourd'hui utilisée avec succès avec de grands télescopes, notamment les deux télescopes américains Keck de l'observatoire du Mauna Kea et les télescopes du VLT européen, au Chili.

L'interférométrie des tavelures, mise au point au début des années 1970 puis développée par l'astronome français Antoine Labeyrie, permet de réduire la dégradation, due à la turbulence de l'air, des images fournies par un télescope. Lorsque l'on observe une étoile au télescope, l'onde lumineuse provenant de l'étoile est déformée par la turbulence. Si le diamètre du miroir du télescope est inférieur ou égal à la taille moyenne des « bosses » de l'onde déformée, on observe une tache lumineuse dont la position évolue très rapidement ; si, au contraire, le diamètre du miroir est grand par rapport aux « bosses », l'image se compose d'une multitude de « grains » appelés tavelures (speckles, en anglais), animés de mouvements désordonnés. En traitant par ordinateur un grand nombre d'images instantanées, on parvient à obtenir un modèle statistique du déplacement des tavelures. Il est ainsi possible d'apprécier la déformation subie par l'onde lors de l'observation, et de reconstituer l'image telle qu'elle serait reçue en l'absence de turbulence, donc d'atteindre la limite de résolution théorique du télescope. Ce procédé a permis de mesurer différents diamètres stellaires et d'observer des détails à la surface de certaines étoiles.

ASTRONAUTIQUE

L'interférométrie radar est une technique couramment utilisée par les satellites d'observation de la Terre ou d'autres planètes. Elle autorise, grâce aux ondes radar, une détermination très précise (à l'échelle du centimètre) des distances du sol au satellite ; par combinaison de deux images radar acquises lors de deux passages du satellite à l'aplomb d'un même site, elle permet de mesurer le relief.

ÉLECTRONIQUE

L'interférométrie laser, utilisant des sources de lumière laser ultraviolette stables, pourrait, dans l'avenir, réduire considérablement le temps nécessaire à la gravure des puces.