Optique géométriqueOptique géométrique
Qu’est-ce que la lumière ?
Un flux de particules
Une onde
Dualité onde-particule (physique quantique)
Le spectre électromagnétique
Optique Géométrique
Le comportement de la lumière est décrite par la théorie de Maxwell (Onde)
En général, la propagation de la lumière peut aussi se décrire en terme de rayons
Optique géométrique
Propagation de la lumière
Réflexion
La lumière est absorbée et réfléchie
Réflexion spéculaire Réflexion diffuse
grosseur des aspérités grosseur des aspérités
Exemple de Réflexions
Réflexion spéculaire Réflexion diffuse
grosseur des aspérités
grosseur des aspérités
Réflexion spéculaire
Loi de la réflexion
i i '
ii '
Réfraction
Réfraction Déf: La déviation des rayons traversant la
surface de séparation de deux milieux
2211 sinsin nn
n cv
Analogie des soldats pour expliquer la réfraction
Illustration du phénomène par le principe d’Huygens
“Chacun des points d’un front d’onde agit comme une source de
petites ondes secondaires. À l’instant ultérieur, l’enveloppe extérieure des petites ondes
forme le nouveau front d’onde.”
Mirage
Mirage
Réflexion totale interne
sin rC
i
n
n
sin sin 90oi C rn n
Réflexion totale interne
c
c
c
Fibre optique
Réflexion totale interne
Dispersion
n cv
Dispersion
Dispersion
Spectroscopie
Lire les exemples 4.6 et 4.7
Spectres
Spectres
Formation des images
Miroir plan
q
Miroirs sphériques
Miroirs sphériques
Miroirs sphériques
Aberration de sphéricité
Rayons principaux Rayons parallèles à l ’axe optique se dirigent
vers le foyer Rayons passant par le foyer réfléchis
parallèlement à l ’axe optique Rayons passant par le centre de courbure
réfléchis sur eux-mêmes
Miroir concave Objet au-delà du foyer
I: image réelle, inversée, plus petite (si l’objet est au-delà de C) ou plus grande (si l’objet est entre C et F) que l’objet
Objet entre le sommet et le foyer
I: image virtuelle, droite, plus grande que l’objet
Miroir convexe
Image virtuelle et droite pour toute position de l’objet:
Objet plus éloigné: image se rapproche du foyer et devient plus petite
Miroir convexe
Équation des miroirs sphériques
Rfqp
2111
p
q
Convention de signes (miroirs sphériques)
Côté réel: côté où le rayon se dirige après réflexion dans le miroir
Image du côté réel q positif Image du côté virtuel q négatif
Objet réel p positif Objet virtuel p négatif Centre du côté réel R positif Centre du côté virtuel R négatif Foyer du côté réel f positif Foyer du côté virtuel f négatif
Formation des images Objet:
– Réel : faisceaux divergents
– Virtuel: faisceaux convergents
Image:– Réelle : faisceaux convergents
– Virtuelle: faisceaux divergents
(rayons ne passent pas vraiment par ce
point)
Grandissement Grandissement latéral m
'h
mh
qm
p
0 : image droite
0 : image inversée
m
m
q
p
q
h
p
h tan
p
q
h
h