Calculateur d’interfrange des fentes de Young
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 19/08/2026
L'interfrange de l'expérience des fentes de Young — l'espacement entre deux franges brillantes consécutives — se calcule avec i = λ × D ÷ a, où λ est la longueur d'onde de la lumière, D la distance entre les fentes et l'écran, et a l'espacement entre les deux fentes. Pour une lumière verte de 500 nm, un écran à 2 m et des fentes espacées de 0,5 mm, l'interfrange vaut exactement 2 mm.
Explication
L'expérience des fentes de Young, réalisée pour la première fois par Thomas Young en 1801, a apporté l'une des premières preuves expérimentales solides de la nature ondulatoire de la lumière : lorsqu'une lumière cohérente traverse deux fentes très rapprochées, les deux ondes qui en émergent interfèrent entre elles sur un écran placé plus loin, produisant une alternance régulière de franges brillantes (interférence constructive, où les deux ondes arrivent en phase) et sombres (interférence destructive, où elles s'annulent). L'interfrange désigne la distance qui sépare deux franges brillantes consécutives sur cet écran, et croît proportionnellement à la longueur d'onde de la lumière utilisée et à la distance à l'écran, tandis qu'elle diminue quand les fentes sont plus rapprochées l'une de l'autre. Ce même phénomène d'interférence, lié à la nature ondulatoire de la lumière, se retrouve dans notre calculateur de longueur d'onde et fréquence et dans notre calculateur de la loi de Bragg, qui décrit un phénomène d'interférence analogue mais produit par la structure périodique d'un cristal plutôt que par deux fentes artificielles. Cette formule suppose que la distance à l'écran D est très grande devant l'espacement des fentes a, une approximation appelée approximation de Fraunhofer, valable dans l'immense majorité des configurations expérimentales réelles de cette expérience.
Exemple : lumière verte de 500 nm, écran à 2 m, fentes espacées de 0,5 mm
Données d'entrée
Longueur d’onde : 500 nm. Distance à l’écran : 2 m. Espacement des fentes : 0,5 mm.
Calcul
i = (500 × 10⁻⁹ × 2) ÷ (0,5 × 10⁻³) = 10⁻⁶ ÷ 0,0005 = 0,002 m = 2 mm.
Résultat
L’interfrange observée sur l’écran est de 2 mm.
Questions fréquentes
Pourquoi les fentes doivent-elles être très rapprochées ?
Parce que l'interfrange est inversement proportionnelle à l'espacement des fentes : plus les fentes sont rapprochées, plus les franges d'interférence sont larges et faciles à observer à l'œil nu ou avec un instrument simple. Avec des fentes trop espacées, l'interfrange devient si petite que les franges se confondent en une zone d'éclairement presque uniforme, impossible à distinguer.
Que se passe-t-il si on utilise une lumière blanche plutôt qu’une lumière monochromatique ?
Puisque l'interfrange dépend directement de la longueur d'onde, chaque couleur de la lumière blanche produit ses propres franges à des positions légèrement différentes, décalées les unes par rapport aux autres. Le résultat observé est une frange centrale blanche (où toutes les couleurs coïncident, puisque la différence de trajet y est nulle), entourée de franges irisées aux couleurs de plus en plus séparées à mesure qu'on s'éloigne du centre.
Cette expérience fonctionne-t-elle avec d’autres types d’ondes que la lumière ?
Oui, le même principe d'interférence s'applique à toute onde cohérente, y compris les ondes sonores ou même les faisceaux d'électrons et d'autres particules quantiques, qui présentent elles aussi des propriétés ondulatoires (la dualité onde-particule). L'expérience des fentes de Young réalisée avec des électrons individuels, envoyés un par un, produit d'ailleurs la même figure d'interférence, l'un des résultats les plus fondamentaux et les plus contre-intuitifs de la physique quantique.