Calculateur de réseau de diffraction
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 22/08/2026
L'angle de diffraction d'un réseau optique se calcule avec d × sin(θ) = m × λ, où d est le pas du réseau, m l'ordre de diffraction et λ la longueur d'onde. Pour un réseau de 600 traits/mm éclairé en lumière verte (500 nm) à l'ordre 1, la lumière est déviée d'environ 17,5°.
Explication
Un réseau de diffraction est une surface gravée de traits parallèles très rapprochés, espacés d'une distance appelée le pas du réseau (d) — plus le réseau compte de traits par millimètre, plus ce pas est petit. Quand une onde lumineuse traverse ou se réfléchit sur ce réseau, les interférences entre la lumière diffractée par chaque trait produisent des directions privilégiées où l'intensité lumineuse est maximale, données par la relation d × sin(θ) = m × λ. L'entier m, appelé ordre de diffraction, indique combien de longueurs d'onde complètes séparent deux traits consécutifs pour cette direction précise : l'ordre 0 correspond toujours à la direction non déviée (tout droit), tandis que les ordres 1, 2, 3... apparaissent à des angles croissants de part et d'autre. Puisque cet angle dépend directement de la longueur d'onde, un réseau de diffraction sépare la lumière blanche en un spectre continu de couleurs à chaque ordre non nul — c'est exactement ce principe qui est utilisé en spectroscopie pour analyser la composition d'une source lumineuse, identifier des éléments chimiques par leurs raies spectrales caractéristiques, ou dans un simple CD ou DVD, dont la surface gravée agit comme un réseau de diffraction improvisé et sépare visiblement les couleurs sous un éclairage direct. Une fois cette lumière séparée, un instrument optique comme celui décrit dans notre calculateur de lentille mince peut ensuite en former une image.
Exemple : réseau de 600 traits/mm en lumière verte
Données d'entrée
Réseau : 600 traits/mm. Ordre : 1. Longueur d’onde : 500 nm (vert).
Calcul
Pas du réseau = 10⁶ ÷ 600 ≈ 1 666,67 nm. sin(θ) = (1 × 500) ÷ 1 666,67 = 0,3. θ = asin(0,3) ≈ 17,46°.
Résultat
La lumière verte de 500 nm est déviée d’environ 17,46° à l’ordre 1 par ce réseau.
Questions fréquentes
Pourquoi le résultat est-il vide pour certaines combinaisons d’ordre et de longueur d’onde ?
L'équation du réseau exige que sin(θ) = (m × λ) ÷ d reste inférieur ou égal à 1, puisqu'un sinus ne peut jamais dépasser cette valeur. Si l'ordre demandé est trop élevé, ou la longueur d'onde trop grande par rapport au pas du réseau, aucun angle réel ne satisfait l'équation : cet ordre de diffraction n'existe tout simplement pas pour ce réseau et cette longueur d'onde, ce que ce calculateur signale en laissant le résultat vide plutôt que d'afficher un angle incorrect.
Comment un réseau de diffraction sépare-t-il les couleurs de la lumière blanche ?
Comme l'angle de diffraction dépend directement de la longueur d'onde, chaque couleur de la lumière blanche (chacune ayant sa propre longueur d'onde) est déviée à un angle légèrement différent pour un même ordre non nul — le rouge, dont la longueur d'onde est plus grande, est dévié à un angle plus important que le bleu ou le violet. C'est ce même principe, mais avec un prisme plutôt qu'un réseau, qui sépare la lumière blanche en arc-en-ciel.
Quelle est la différence entre un réseau de diffraction et le critère de résolution d’un instrument optique ?
Ce sont deux notions liées mais distinctes : le réseau de diffraction concerne la séparation angulaire de différentes longueurs d'onde par un composant optique dédié (utilisé en spectroscopie), tandis que notre calculateur du critère de Rayleigh concerne la capacité d'un instrument (télescope, microscope) à distinguer deux points très proches l'un de l'autre, une limite imposée par la diffraction de la lumière à travers l'ouverture de l'instrument lui-même.