La cohérence de la lumière et les interférences. Détour historique et conceptions des étudiants

Abstract

Cet article présente quelques unes des situations explorées lors d’une recherche centrée sur les difficultés soulevées par l’apprentissage des interférences lumineuses au niveau de l’enseignement supérieur. Parallèlement à l’étude didactique des difficultés rencontrées par les étudiants, nous nous sommes penchées sur l’histoire des interférences lumineuses. Ceci dans le but de dégager les difficultés conceptuelles rencontrées par les étudiants aujourd’hui et les scientifiques autrefois, à propos des interférences lumineuses, et à les rapprocher. Cette étude est centrée sur quatre thèmes : les conditions d’obtention des interférences liées à la cohérence spatiale, l’interprétation des interférences produites par une lame mince à faces parallèles dans différents contextes de cohérence spatiale (source primaire ponctuelle ou étendue), la cohérence temporelle et le modèle du train d’onde.

This article presents some of the situations explored during a research in the difficulties raised by the teaching of light interferences in higher education. We focused on the history of light interferences and conducted a didactical study of the difficulties met by students. The purpose was to identify the conceptual difficulties faced by students nowadays and by scientists in the past about light interferences and to compare them. This study is based on four topics: the conditions to obtain interferences linked to spatial coherence, the interpretation of interferences produced by a thin blade with parallel faces, temporal coherence and the wave train model.

Dieser Artikel stellt einige Situationen aus einer Forschung über Schwierigkeiten vor, die beim Unterricht über Lichtinterferenzen in der Hochschule aufgeworfen werden. Parallel zu der didaktischen Untersuchung der Schwierigkeiten von den Studenten haben wir uns mit der Geschichte der Lichtinterferenzen befasst, um die konzeptuellen Schwierigkeiten zu unterscheiden, die heutige Studenten und ehemalige Wissenschaftler mit Lichtinterferenzen getroffen haben, um sie zu vergleichen. Im Mittelpunkt dieser Forschungsarbeit stehen vier Themen : Die Bedingungen der Interferenzerzeugung in Zusammenhang mit der Raumkohärenz, die Interpretationen von Interferenzen, die von einem dünnen Objektträger mit Parallelseiten in verschiedenen Kontexten der Raumkohärenz erzeugt werden (Punktlichtquelle oder diffuse Lichtquelle), die zeitliche Kohärenz und das Wellenzugmodell.

Este artículo presenta unas de las situaciones exploradas durante una investigación centrada sobre las dificultades planteadas por el aprendizaje de las interferencias luminosas al nivel de la enseñanza superior. Paralelamente al estudio didáctico de las dificultades encontradas por los estudiantes, hemos hecho especial hincapié sobre la historia de las interferencias luminosas. Esto con el objetivo de poner de relieve las dificultades conceptuales encontradas por los estudiantes de hoy y los científicos de antaño, a propósito de las interferencias luminosas y de confrontarlas. Este estudio se centra sobre cuatro temas : las condiciones de obtención de las interferencias relacionadas con la coherencia espacial, la interpretación de las interferencias generadas por una hoja fina de caras paralelas dentro de diferentes contextos de coherencia espacial (fuente primaria ponctual o extendida), la coherencia temporal y el modelo del tren de ondas.