Une plume d’oiseau est un réseau

Si on observe de la lumière blanche à travers une plume d’oiseau, on constate que cette lumière est décomposée en plusieurs radiations colorées, analogues à celles qu’on observe en plaçant un disque CD obliquement devant une source lumineuse. Cette expérience illustre, comme beaucoup d’autres, le phénomène de diffraction de la lumière, et met donc en évidence le caractère ondulatoire de celle-ci.

Fiche d’accompagnement de l’expérience:
 

Matériel
  • une plume d’oiseau, si possible de couleur sombre

  • une bougie allumée ou une autre source lumineuse ponctuelle, par exemple le filament d’une lampe ou le soleil

  • un pointeur laser

Montage et réalisation

Envoyer le faisceau d’un pointeur laser vert sur la plume d’oiseau et observer sur un écran la tâche lumineuse après traversée de la plume

ou

Regarder d’un œil la flamme d’une bougie située à une certaine distance (3 à 4 m). Si l’on place une plume devant l’œil, on peut observer le spectre de la flamme, comme on le ferait avec un réseau. L’effet est encore plus net dans une pièce obscure.

Explications

La structure de la plume la rend analogue à un réseau optique compliqué. On observe donc un phénomène d’interférences lumineuses consécutives à un phénomène de diffraction.

Remarques

Les plumes d’oiseau sont constituées de cellules épidermiques cornées et elles ont une structure finement ramifiée.

Les interstices y sont du même ordre de grandeur que la longueur d’onde de la lumière visible ; ils provoquent donc des phénomènes de diffraction tels qu’on les observe dans cette expérience.

L’irisation des plumes de certains oiseaux résulte, quant à elle, d’interférences se produisant avec la lumière qu’elles réfléchissent.

Références

Université en Ligne : interférences

Université en Ligne : diffraction

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