Cours sur la cohérence temporelle

Chapitre 3Coh´erence temporelle3.1 Spectre d’une vibration polychromatique3.1.1 D´efinitionLa lumi`ere blanche du Soleil est compos´ee d’une infinit´e de couleurs observables derri`ereun prisme. Chaquecouleur est associ´ee `a une fr´equence et une longueur d’onde et l’onde lumineuse est alors la superpositiond’une infinit´e d’ondes monochromatiques. A chacune de ces ondes monochromatiques est associ´ee une intensit´echromatiqueF(ν) qui d´ecrit l’intensit´e associ´ee a` l’onde de fr´equence ν.F( ) νdI=F( )d ν ν dνννLa quantit´edI =F(ν)dνest l’intensit´e comprise entre les fr´equences ν et ν +dν (voir figure ci dessus). F(ν) est appell´ee spectre de lalumi`ere, ou densit´e spectrale d’intensit´e. Elle repr´esenteune intensit´e par unit´e de fr´equenceet son unit´e MKSA−2 −1est Wm Hz (bien qu’en optique, on travaille toujours a` une constante pr`es quand on calcule l’intensit´e).Voici quelques exemples des types de spectre que l’on peut rencontrerSpectre du corps noir C’estuneapproximationdelalumi`ereduSoleiloud’unelampe`afilament.Lespectreest une fonction de Planck qui d´epend de la temp´erature du corps ´emetteur −138πhν hνF(ν) = exp −13c kTavec T temp´erature du corps, h constante de Planck, k constante de Boltzmann, c vitesse de la lumi`ere. Pour14le Soleil (T =6000 K), cette courbe pr´esente un maximum pour la fr´equence ν = 3.510 Hz et poss`ede une14largeur d’environ 4.10 Hz (voir figure 3.2).Onde monochromatique Il n’y a qu’une ...