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