phénomène

anneau de lumière

Une distribution de lumière en forme d'anneau créée par un masque pour annuler la lumière stellaire.
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Description

Un anneau de lumière est un motif optique spécifique où la lumière est répartie en forme d'anneau plutôt qu'en disque plein. Ceci est généralement créé en plaçant un masque spécialement conçu ou une lame de phase sur le trajet d'un faisceau lumineux. Le masque modifie la phase de la lumière de sorte que la partie centrale s'annule par interférence destructive, laissant un anneau brillant autour d'un centre sombre. Cette technique est utilisée en astronomie pour bloquer la lumière d'une étoile brillante, permettant d'observer des objets faibles comme des exoplanètes ou des disques de poussière autour de l'étoile.

Histoire

Le concept d'utilisation d'un masque de phase pour créer un centre sombre dans l'image d'un télescope a été proposé par Bernard Lyot dans les années 1930 pour la coronographie, puis affiné avec des masques vortex dans les années 2000.

Comment ça marche

Le masque est conçu pour introduire un déphasage qui varie à travers le faisceau, par exemple, une phase vortex qui change de 2π autour du centre. Lorsque la lumière traverse, la région centrale subit une interférence destructive, créant une tache sombre. L'anneau de lumière restant peut être focalisé sur un détecteur, et si une étoile est placée au centre sombre, son éclat est supprimé, révélant des sources faibles à proximité. La taille de l'anneau peut être ajustée en modifiant la conception du masque et le montage optique.

En pratique

Les anneaux de lumière sont utilisés dans les coronographes des télescopes pour imager les exoplanètes et dans les pinces optiques pour piéger des particules au centre sombre.

Anecdote

Le même principe est utilisé dans certains pointeurs laser pour créer un faisceau en forme de 'beignet', qui peut piéger des atomes au centre sombre pour des expériences quantiques.

Concept graph →

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