• Division du front d’onde : étude similaire du dispositif des fentes d’Young, des miroirs de Fresnel ou biprisme de Fresnel : mesure d’interfranges en fonction des différents paramètres (utilisation d’un micromètre oculaire ou de la barrette CCD), cohérence temporelle (interférences en lumière monochromatique et blanche) et spatiale de la source (influence de la largeur de la fente-source, visualisation de l’inversion de contraste avec enregistrement sur CCD Caliens).
  • Interférences résultant de la réflexion à 45° sur une lame de verre d'une onde sphérique produite à partir de la focalisation d'un faisceau laser sur un filtre spatial de petite taille: influence de l'épaisseur de la lame et de sa qualité optique.
  • Division d’amplitude : projection des anneaux de Newton en transmission et réflexion, mesure du rayon de courbure de la lentille. Projection des interférences produites par une lame de savon et interprétation des couleurs observées (franges d’égale épaisseur).
  • Interféromètre de Michelson :
    1. Réglages (détermination du contact optique, passage de lame à coin d’air, changement de source : laser, lampe spectrale, lampe à incandescence).
    2. Mesures en lame d’air, avec une lampe spectrale : loi de variation des anneaux en lumière monochromatique, épaisseur de la lame d’air. Mesure du Dl du doublet jaune du sodium.
    3. Mesures en coin d’air : mesure de l’angle du coin d’air (en lumière monochromatique). En lumière blanche : échelle des teintes de Newton, déformation des franges par un jet de gaz, épaisseur d’une lamelle de microscope, analyse du blanc d’ordre supérieur à l’aide d’un prisme à vision directe ou d'un spectromètre à CCD.
    4. Mesure interférometrique de l’indice d’un gaz - variation avec la pression : un gaz en enfermé dans une cellule cylindrique, reliée à une pompe à main et équipée d’un manomètre. Cette cellule est placée devant l’un des deux miroirs du Michelson. On observe le défilement des franges (Michelson en anneaux, au laser) quand la pression varie. On en déduit la variation de l’indice avec la pression du gaz. On dispose aussi d'un montage Mach-Zehnder pour faire cette même mesure.
    5. Lien entre cohérence spatiale de la source et localisation des interférences.
    6. Estimation des longueurs de cohérences temporelles des différentes sources (mercure haute pression et mercure basse pression)
    7. Mesure de la largeur d'impulsion d'un laser YAG pulsé
    8. Cohérence de polarisation : expérience de Fresnel-Arago.
  • Interféromètre de Fabry-Pérot : estimation de la finesse en projetant les anneaux obtenus au laser sur une CCD Caliens.
  • Application : principe du filtre interférentiel. Influence de l’angle d’incidence de la lumière sur la transmission d’un filtre (observation directe à l’œil de la couleur transmise, ou utilisation d’un spectromètre).
  • Holographie :
    1. Visualisation de l’image virtuelle, projection de l’image réelle sous différents angles. Réalisation d’hologrammes.
    2. Enregistrement d'hologrammes en transmission (visibles au laser uniquement) ou en réflexion (visibles en lumière blanche). Visualisation du déplacement ou de la déformation d’un objet au moyen d’hologrammes en double exposition, ou en regardant l’objet déformé à travers l’hologramme de l’objet non déformé réalisé au préalable
  • Speckle produit par la diffusion du laser sur un écran dépoli. On observe l’évolution de la taille des grains de speckle avec la largeur du faisceau laser dans le plan de l’écran dépoli. Un logiciel (Didaconcept) permet d'additionner plusieurs figures de speckle obtenues après un micro-déplacement de l'objet. La TF de cette addition présente des franges d'interférences permettant de déduire le déplacement de l'objet.
  • Vélocimétrie laser : on mesure la vitesse de translation d’un écran diffusant, par la mesure de la fréquence des battements dans l’intensité d’un speckle produit par deux faisceaux laser interférant sur l’écran (Caliens). En projet : mesure de la distribution de vitesse des particules dans un écoulement, à partir de la transformée de Fourier du spectre de la lumière diffusée mélangée à la lumière directe.