Différences entre versions de « Photographie/Optique/Traitements anti-reflets »

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Le principe des traitements anti-reflets consiste à recouvrir les dioptres de couches transparentes minces dont l'épaisseur est soigneusement déterminée. Lorsque la lumière traverse un dioptre ainsi traité, il se produite deux réflexions : une première lors du passage de l'air à la couche anti-reflets (si la lentille est située dans l'air), puis une deuxième réflexion lors du passage de la couche anti-reflets au verre. C'est le fait de créer deux réflexions au lieu d'une qui va permettre d'obtenir l'effet recherché.
 
[[File:Optical-coating-2.svg|thumb|400px|center|double réflexion obtenue avec une lame d'épaisseur <math>\lambda / 4</math>]]
 
Il ne faut pas perdre de vue que l'on considère ici la lumière sous sa forme ondulatoire. Les deux ondes réfléchies produites grâce au traitement vont se combiner de diverses façon. On dit qu'elles vont interférer. Si elles sont en phase, on obtient une interférence « constructive », leurs effets s'ajoutent et la réflexion est maximale. Si elles sont en opposition de phase, leurs effets se soustraient et dans le cas idéal on obtient une interférence « destructive » telle que toute vibration est supprimée, la réflexion est annulée. De ce fait, la lumière qui ne peut pas être réfléchie sur le dioptre est transmise quasi intégralement par celui-ci.
Pour qu'une interférence destructive soit parfaite, deux conditions doivent être réalisées. Il faut d'une part que les deux ondes aient exactement la même amplitude et d'autre part qu'elles soient en exacte opposition de phase.
* '''même amplitude''' :
La réflexion sur un dioptre dépend directement de la différence des indices de réfraction des deux milieux ; dans le cas d'une incidence normale, le coefficient de réflexion sur une surface de séparation air-verre vaut <math>r = (\frac{N-1)/(}{N+1)}</math>, où <math>N</math> est l'indice du verre. On montre facilement que la couche anti-reflets doit posséder un indice <math>n</math> égal à la racine carrée de <math>N</math>. Par exemple, avec un verre d'indice 1,69, il faut une couche d'indice 1,3 pour réaliser l'égalité des amplitudes.
* '''opposition de phase''' :
La lumière réfléchie sur le second dioptre doit être décalée d'une demi-longueur d'onde par rapport à celle que renvoie le premier. Il faut donc que l'épaisseur du revêtement correspondescorresponde à <math>\lambda / 4</math>, puisque la couche est traversée deux fois par la seconde onde réfléchie.
 
En incidence normale, la correction fournie par le traitement n'est donc en principe valable que pour une seule longueur d'onde. Si l'incidence de la lumière n'est pas normale au dioptre, le chemin optique se trouve allongé et la correction fonctionne encore mais pour une longueur d'onde un peu plus grande, donc pour un rayonnement décalé vers le rouge. En pratique, l'amélioration concerne presque tout le spectre visible mais le fait d'avoir une ou plusieurs surfaces traitées ne résout pas tous les problèmes de réflexion car il n'est pas possible avec une seule épaisseur de traitement d'obtenir une interférence parfaitement destructive pour toutes les longueurs d'onde et pour tous les angles d'incidence. Il faut donc savoir en fonction de quelle longueur d'onde, c'est-à-dire en fonction de quelle couleur, cette épaisseur sera choisie.
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