2 Les interférencesLa lumière peut être considérée soit comme une onde, soit comme un ensemble de particules (les photons).
Sous l'aspect ondulatoire, on considère la lumière comme une onde électromagnétique à deux composantes orthogonales. L'une des composantes est le champ électrique, l'autre le champ magnétique. Sous l'aspect corpusculaire, on considère la lumière sous forme de photons. En holographie, on considère la lumière sous son aspect ondulatoire.
Avec une lampe à incandescence, les ondes sont émises aléatoirement. Le laser quant à lui, émet une lumière "ordonnée", les ondes émises étant en phase les unes avec les autres sur quelques dizaines de centimètres (laser commun). On dit que la lumière émise par un laser est cohérente.
L'interférence entre ondes s'exprime par une contribution des ondes individuelles à l'onde totale qui dépend des phases et amplitudes des ondes initiales. L'intensité résultant d'interférences à deux ondes est telle que:
Les interférences sont constructives si les deux ondes sont en phases (déphasage nul) en un point donné de l'espace; les intensités s'ajoutent et l'onde résultante a une intensité qui telle que:
Les interférences sont destructives si les deux ondes sont en opposition de phase (déphasage de Pi, c'est à dire que l'intensité maximum d'une onde se superpose au minimum de l'autre onde,les intensités se soustraient et l'onde résultante a une intensité telle que:
Si les intensités I1 et I2 sont égales, on obtient une intensité resultante nulle:
Il existe deux types de lentilles : les lentilles divergentes et les lentilles convergentes qui font respectivement diverger ou converger la lumière.
On reconnaît les lentilles convergentes par leur bords minces alors que les lentilles divergentes ont des bords épais.
Pour notre montage on utilise une lentille convergente que l'on place avant le diffuseur.
Quand on envoie un faisceau de lumière parallèle sur une lentille convergente ce faisceau convergera au foyer de la lentille.
L'émulsion photographique est constituée d'une gélatine, qui contient des composés minéraux et organiques, photosensibles à un spectre de longueur d'onde particulier. Dans notre cas, les plaques sont photosensible aux longueurs d'ondes rouges. La couche photosensible, qui seule tient un rôle dans la restitution de l'image, est disposée sur un support (en acétate de cellulose). La plaque servira ici de film photographique, elle va réagir à l'intensité lumineuse reçue et les grains d'argent, comme sur une plaque photo, vont noircir à la lumière.
Pour révéler la plaque, on utilise des produits classiques.
Les produits chimiques nécessaires au développement de la plaque sont, dans l'ordre d'utilisation :1. Un révélateur, qui fait apparaître l'image négative (4 min de bain)
2. Un bain d'arrêt, qui neutralise l'action du révélateurs (2 min)
3. Le blanchisseur (environ 20 s)
4. Un fixateur, qui élimine les sels non impressionnés présents sur le support, en les rendant soluble dans l'eau (4 min)
Les premières tentatives de réalisation d'hologramme sont souvent décevantes. En effet, l'image est souvent sombre, sans contraste, inégalement éclairée ou même inexistante.
Il convient d'utiliser comme table de travail un marbre isolé des vibrations par des coussins (chambres à air par exemple). En effet la moindre vibraton peut être néfaste car de longueur d'onde voisine de la distance inter-franges, et il suffit qu'une personne marche près de la table pour détériorer la qualité de l'hologramme.
Le rôle principal d'un diffuseur est de faire diverger la lumière sur l'objet que l'on veut holographier, pour l'éclairer totalement. En effet, le faisceau d'un laser est très peu divergent, et ponctuel (quelques dizièmes de mm de diamètre). Le diffuseur est un support réglable dans l'espace, sur lequel est monté une lentille (objectif de microscope). Dans notre cas on place en plus une pupille au foyer image de la lentille: c'est un filtre spatial. Ce montage élimine tous les ordres élevés de la diffraction.
Le réglage s'effectue à l'aide de vis micrométriques selon 3 axes orthogonaux dont un est parallèle à l'axe de la lentille. On règle la distance entre l'objectif de microscope et la pupille afin de ne diffuser que la tache centrale de diffraction (environ 95% de l'intensité totale).
