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Ondes, Optiques Et Physique Moderne > Examen Intra 2 > Flashcards

Examen Intra 2 Flashcards

1
Q

La majeure partie de l’information qu’on reçoit, dans la vie de tous les jours et dans les domaines scientifiques, nous parvient grâce à

A

La lumière

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Q

La lumière est une

A

Onde électromagnétique

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Q

Les ondes électromagnétiques se déplacent

A

Dans le vide

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4
Q

Comment se propage une onde électromagnétique

A

Elle se propage parce que la champ magnétique produit un champ électrique qui produit un champ magnétique et ainsi de suite

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5
Q

Qu’est-ce qu’un front d’onde

A

C’est un ensemble de points pour lesquels la fonction d’onde à la même phase

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6
Q

Quand la distance est très importante les fronts d’onde deviennent

A

Parallèle (exemple; les rayons du soleil qui nous parviennent)

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7
Q

L’ordre du spectre électromagnétique

A

Radio, micro-onde, infra rouge, spectre visible, ultra-violet, rayon x et rayon gamma

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8
Q

Le rayon lumineux se propage en

A

Ligne droite

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9
Q

Réfraction

A

C’est la déviation des rayons traversant la surface de séparation entre deux milieux d’indice de réfraction différents

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10
Q

Lorsqu’un rayon lumineux traverse deux milieux, la fréquence

A

Fréquence ne change pas, car elle est propre à la source

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11
Q

Si le rayon veut passer du milieu plus réfringent vers le milieu moins réfringent, il en

A

Sera incapable s’il frappe la surface de séparation à un angle égal ou supérieur à l’angle critique

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12
Q

Les mirages

A

Lorsqu’il fait chaud, l’indice de réfraction de l’air au niveau du sol est inférieur à celui des couches supérieures et un rayon qui provient d’un objet prend un allure courbe près du sol. Le chien voit un os au mauvais endroit; il est victime de la réfraction et de la réflexion totale interne.

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13
Q

Expliquer le phénomène des bateaux volants

A

Les mirages supérieures; Lorsqu’il fait chaud, l’indice de réfraction de l’air juste au-dessus du niveau de l’eau est supérieur à celui des couches supérieures et un rayon qui provient d’un objet et se dirigeant vers le haut peut courber en «s’éloignant de droites normales jusqu’à faire un réflexion totale interne (lorsque l’angle critique sera atteint) et reprendre un chemin vers le bas (voir le dessin)». Un humain peut alors voir un bateau sembler flotter au-dessus de l’eau; il est victime de réfraction successives et de la réflexion totale interne.

Les indices de réfraction sont différents, car la température est différentes.

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14
Q

Qu’estce qu’un milieu non dispersifs

A

Un corde est un milieu non dispersif, car pour toute fréquence appliquée, la vitesse de propagation des ondes sera la même. Cette vitesse dépend uniquement de la tension dans la corde et de la densité de masse linéique.

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15
Q

Qu’est-ce que qu’un milieu dispersif

A

Un prisme de verre est un milieu dispersif, car la vitesse de propagation de l’onde sera différente pour chaque fréquence la traversant. Si la lumière blanche traverse un prisme, puisqu’elle est composée d’une multitude de fréquences (couleurs), chaque couleur sera déviée différemment. (Car l’indice de réfraction sont différents pour chaque couleur). Ce phénomène s’appelle la dispersion de la lumière.

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16
Q

P

A

Distance objet

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17
Q

q

A

Distance image

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18
Q

Quand on se ragrde dans un miroir on est

A

L’objet et ce qu’on voit c’est l’image

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19
Q

Les miroirs sphériques font de l’aberration de sphéricité, mais

A

On va éliminer ce phénomène en se limitant à l’approximation paraxiale

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20
Q

Le distance focale et le rayon de courbure R d’un miroir sphérique concave et convexe

A

Pour concave, ils sont positifs

Pour convexe, ils sont négatifs

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21
Q

La distance objet p et distance image q

A

La distance objet p est positive si l’objet est réel et négative si l’objet est virtuel.

La distance image q est positive si l’image est réelle et négative si l’image est virtuelle

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22
Q

La hauteur de l’objet Yo et la hauteur Yi

A

La hauteur de l’objet Yo et la hauteur Yi sont positives si l’objet ou l’image s’étend entre l’axe optique et un point situé au-dessus de cet axe.

La hauteur de l’objet Yo et la hauteur Yi sont négatives si l’objet ou l’image s’étend entre l’axe optique et un point situé au-dessous de cet axe.

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23
Q

Les rayons principaux

A
  1. Un rayon parallèle à l’axe optique donne un rayon réfléchi qui passe par le foyer.
  2. Un rayon passant par le foyer donne un rayon réfléchi parallèle à l’axe optique.
  3. Un rayon passant par le centre de courbure du miroir donne un rayon réfléchi qui passe lui aussi par le centre de courbure.
  4. Pas nécessaire de la faire, mais c’est un rayon tombant au centre du miroir donne un rayon réfléchi qui fait le même angle avec l’axe optique.
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24
Q

Miroir concave; si object est derrière centre courbure

A
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25
Miroir concave; si l’objet est entre le centre de courbure et le foyer
26
Miroir concave si l’objet est au foyer
27
Miroir concave si objet devant foyer
28
Miroir convexe
29
30
31
Les lentilles sont considérées comme
Mince
32
On néglige
Aberration chromatique et aberration de sphéricité
33
Pour lentille convergente foyer
F et F’
34
Lentille divergente foyer
F’ et F
35
Les rayons principaux pour lentille
1. Un rayon qui passe par le centre de la lentille n’est pas dévié 2. Un rayon parallèle à l’axe ressort de la lentille en passant par le foyer F’ 3. Un rayon qui passe par le foyer objet F (ou semble provenir du foyer objet) ressort de la lentille parallèlement à L’axe optique
36
Pour lentille convergente; objet placé derrière le foyer
37
Pour une lentille convergente; objet placé au foyer
Image à l’infini
38
Pour une lentille convergente; objet placé devant le foyer
39
Lentille divergente
40
La convention des signes pour les lentilles
41
Beta
Angle sous-tendu par l’image finale (produite par l’instrument)
42
Alpha
Angle sous-tendu par l’objet (pour l’observateur
43
La loupe c’est des lentilles
Convergentes
44
La loupe permet deux choses
1. « Grossir » des images (images virtuelles) 2. Voir de façon nette des objets qui en temps normal seraient flous
45
Nommer partie de l’œil
46
Le pouvoir d’accommodation
Les muscles ciliaire se tendent, relâchant les ligaments suspenseurs. Ainsi, le cristallin se trouve bombé (état naturel). On dit que l’œil force. À l’inverse si les muscles sont relâchés, les ligaments sont tendus et l’œil s’aplatit… on dit que l’œil ne force pas.
47
Punctum remotum (PR)
Endroit où l’on doit placer un objet pour qu’il soit vu de manière nette sans accommodation
48
Punctum Proximum (PP)
Endroit où l’on doit placer un objet pour qu’il soit vu de manière nette lorsque l’effort d’accommodation est maximal.
49
Œil emmétrope ou «normal»
Le PR est à l’infini et le PP est à une distance inférieure ou égale à 25 cm
50
Les défauts de l’œil; la presbytie
1. Problème de vision de près 2. Perte du pouvoir d’accommodation avec l’âge. 3. Cette perte est due à : - La perte de flexibilité du cristallin - À une possible diminution de la force des muscles ciliaires On aura besoin de lentilles convergentes
51
Les défauts de l’œil; la myopie
1. Problème de vision de loin 2. Les rayons convergents devant la rétine lorsque l’accommodation est nulle 3. Les muscles ciliaires sont au repos et le cristallin est étiré au maximum 4. Le problème est du à : - Un œil trop allongé - Une cornée trop bombée - On corrige le défaut avec une lentille divergente
52
Les défauts de l’œil; l’hypermétropie
1. Problème de vision de près/loin 2. Les rayons convergents derrière la rétine lorsque l’accommodation est nulle. L’œil force don par réflexe pour compenser. 3. Les muscles ciliaires sont tendus, les ligaments suspenseurs sont relâchés et le cristallin bombe. 4. Le problème est du à: - Un œil trop court - Une cornée pas assez bombée 5. On corrige le défaut avec une lentille convergente
53
Les défauts de l’œil; l’astigmatisme
1. Problème de vision de près/loin 2. Les rayons convergents derrière la rétine et devant la rétine lorsque l’accommodation est nulle. 3. La cornée (ou le cristallin) présente des formes incohérentes (forme d’un œuf) plutôt qu’arrondies 4. On corrige le défaut avec une lentille particulière qui compense pour la déformation
54
55
Une personne qui porte des lunettes ne voit
Aucun objet; elle passe sa journée à ne regarder que des images, celles produites par les lentilles correctrices
56
57
Symbole lentille convergente et divergente
58
La capacité d’une lentille à faire converger ou diverger est appelé
Sa vergence (m^-1) ou sa puissance
59
Le concept de rayon de courbure pour lentille
N’existe pas; chacune des deux faces d’une lentille a son propre rayon de courbure et la distance focale dépend de chacun de ces rayons. De plus, les indices de réfraction (celui du matériau dont est faite la lentille et celui du milieu ambiant) affectent la déviation des rayons, et donc la distance focale.
60
Interférence destructive =
Amplitude nulle
61
Interférence constructive =
Amplitude augmente
62
Un déphasage de 2 pi ça veut dire
Que les deux sources ne sont pas déphasées donc ça donne une interférence constructive
63
Déphasage de pi
Interférence complètement destructive entre les deux sources
64
Différence de marche
65
Qu’estce que la diffraction
La diffraction se produit lorsqu’une onde passe par une ouverture ou rencontre un obstacle.
66
Tout dépendant de la grandeur de la longueur d’onde et de la largeur a de l’ouverture (ou de l’obstacle), la
Diffraction va modifier plus ou moins la propagation rectiligne de l’onde
67
La grandeur de la fente (ou de l’obstacle) est beaucoup plus élevée que la longueur d’onde
La source est éloignée de la fente; le front d’onde est plat
68
La grandeur de la fente (ou de l’obstacle) est plus élevée que la longueur d’onde
La source est éloignée de la fente; le front d’onde est plat
69
La grandeur de la fente (ou de l’obstacle) est presque égale à la longueur d’onde
La source est éloignée de la fente; le front d’onde est plat
70
Plus la fréquence est élevée, plus longueur d’onde est faible
Plus elle est facilement bloquer
71
Deux ondes ne peuvent pas entrer en interférence s’il n’y a pas de
Cohérence
72
Deux sources cohérentes sont des
Sources qui émettent des ondes de même fréquence et qui ont un déphasage constant
73
Il est possible de préparer deux sources sonores de manière à ce que
Les ondes qu’elles produisent soient identiques et en phase (elles sont donc cohérentes)
74
On dit que deux sources lumineuses ordinaires ne sont pas
Cohérentes
75
L’expérience de Young
1. La lumière d’une source lumineuse se dirige vers une petite fente. 2. La lumière qui traverse la fente est cohérente 3. Cette lumière cohérente se dirige vers deux autres petites fentes et les traverse 4. La lumière qui part de ses deux fentes peut être comparée à deux sources S1 et S2 qui sont en phase (car créer par la même source) 5. On s’intéresse à la figure formée sur l’écran
76
77
2 sources ponctuelles créent des
Fronts d’onde
78
Au début de l’expérience de Young tous les rayons ne sont
Pas en phase (comme un laser)
79
Dans l’expérience de Young au départ, ils n’ont pas la même phase, ça veut dire
Qu’ils n’ont pas le même oméga pas le même phi 0, ils n’auront pas interférence, car elles ne pourront pas s’annuler. Donc il passe dans la première fente elle devient à peu près cohérente et lorsque ça va passer dans S1 et S2 qui sont des sources et qu’elles sont rapprochés, celle vont être en phase
80
Si dans l’expérience de Young les sources sont dépahsés de pi et on veut avoir un point que ça donne max intensité
Les franges sombres et brouillantes vont s’interchanger. Il faut donc échanger les équations.
81
Juste quand c’est de la lumière qu’on peut dire que
Tanangle=sinangle
82
83
Le principe de Huygens
Permet de suivre l’évolution d’un front d’onde.
84
Chacun des points d’un front d’onde agit comme
Une source de petites ondes secondaire. À un instant ultérieur, l’enveloppe des bords avant des petites ondes forme le nouveau front d’onde
85
La diffraction de Fraunhofer les conditions
1. La source et l’écran sont éloignées de la fente ou de l’obstacle. Ainsi, la figure de diffraction est nette 2. La lumière est monochromatique (une seule longueur d’onde) 3. La fente a une largeur comprise entre une et quelques longueurs d’onde
86
Dans la diffraction d est remplacer par
a la largeur de la fente
87
La formule de diffraction donne
La position des minimes uniquement
88
Dans l’expérience de Young, puisque chaque fente
Fait de la diffraction et que les fentes font de l’interférence, alors les deux phénomènes coexistent. La diffraction à toujours lieu
89
Qu’est-ce qu’un réseau
Un réseau est composé de milliers de fentes, et non seulement de deux. Les fentes concentrent l’énergie aux maxima d’interférence.
90
Dans un réseau, la distance entre 2 fentes successives s’appelle aussi
Le pas
91
Le role de la fente est de
Localiser l’énergie
92
Les réseaux de transmission
La lumière a traversée les fentes (la lumière est transmise)
93
Qu’est-ce qu’une raie spectrale
C’est un ordre (donc on voit toutes les couleurs
94
95
Qu’est-ce qu’un réseau de réflexion
Lorsque la lumière ne passe pas. Elle est réfléchie
96
Exemple de réseau de réflexion
CD et DVD
97
Qu’est-ce que la polarisation
C’est une propriété des ondes vectorielles telles que la lumière, décrivant l’orientation de leurs oscillations. Le fait que ces ondes soient caractérisées par des vecteurs les différencie des autres types d’ondes comme les ondes sonores et implique ce phénomène de polarisation
98
Une onde électromagnétique est une
Onde transversale. La direction du champ électrique est perpendiculaire à la directe ion de propagation de l’onde
99
C’est quand qu’on dit que la lumière est polarisée
Lorsque tous les rayons d’une source ont un champ électrique qui oscille dans le même plan
100
Lorsque des ondes électromagnétiques ont été émises par des atomes, le
Champ électrique émit par chaque atome a une direction définie dans l’espace. La superposition des champs électriques de chaque atome (génère son propre champ électrique) (des milliards) amène l’apparition de faisceaux. Les oscillations de champs électriques dans toutes les directions font que le faisceau est non polarisé
101
Exemple de polarisateur par absorption
De longues chaînes de molécule d’alcool polyvinylique, imbriquées dans des feuilles et alignées, conduisent l’électricité (le long des chaînes) lorsqu’elles sont plongées dans l’iode. Quand une onde électromagnétique traverse la feuille, la composante du champ parallèle aux chaînes de molécules sera absorbée, car UN CHAMP EST RAPIDEMENT ANNIHILÉ DANS UN CONDUCTEUR ISOLÉ »
102
103
Qu’estce que le role du polariseur
C’est de donner une seule direction de propagation à une source (un seul degré de liberté aux oscillations des électrons). Cette source peut polariser une source non polarisée ou encore changer la direction de propagation à une source polarisée.
104
Le polarisation par absorption c’est quand
Le champ électrique est dans la même direction que le courant électrique, il aura juste le champ qui est parallèle. Direction de polarisation (ou axe de polarisation)
105
Polarisation par réflexion
Si le rayon réfléchi et le rayon réfraction alors les rayons sont polarisés
106
Quand on a des lunettes pour la vision de proche
Les lunettes ramène un objet de proche vers le PP, donc une image virtuelle va être créée au PP par la lunette et l’œil va voir/utiliser cette image virtuelle qui devient sont objet pour mettre l’image sur sa rétine. L’œil voit toujours des objets virtuels
107
Expliquer interférence, diffraction et diffraction-interférence
Interférence = 2 fentes (deux sources) et les franges sont pas mal à la même distance Diffraction= une fente est les franges pas à la même distance (tache centrale 2 fois plus grande que les autres taches), mais s’il y a deux fentes chaque fente va faire de la diffraction. Diffraction interférence = 2 fentes et dans la tache centrale il va y avoir plusieurs franges Dans l’expérience de Young on peut faire interférence et diffraction (c’est l’interférence de des rayons diffractés, donc diffraction et interférence) Il peut y avoir de la diffraction toute seule, mais de l’interférence toute seule n’existe pas. Si il y a juste de la diffraction on a juste une fente
108
Est-ce qu’une personne peut ne pas avoir de PP et de PR sans lunette
Ça revient à un œil hypermétrope, elle peut n’avoir ni PP ni PR
109
110
Les mirages
L’indice de réfraction augmente donc la vitesse diminue, la vitesse diminue veut dire que le rayon sera plus dévié donc jusqu’à atteindre l’angle critique. Notre cerveau vont seulement en ligne droite
111
Diffraction
C’est un «étalement» ou un changement de direction de propagation qui survient quand une onde traverse une ouverture ou rencontre un obstacle. (Phénomène que peuvent manifester les ondes mécaniques ex: vague et son) la lumière fait quelque chose de comparable
112
La diffraction se produit
En l’absence de tout changement de vitesse
113
Quand a est vraiment plus grand que longueur d’onde
La diffraction est négligeable
114
Qu’estce que l’interférence
L’interférence est le résultat de la superposition de deux ondes qui se rencontrent dans l’espace.Elle peut produire une amplification, une diminution ou meme une annulation des ondes
115
Dans réseau quel phénomène on observe
Dans un réseau il y a de l’interférence et de la diffraction, mais on observe principalement l’interférence, car se sont les figures nettes et colorées dues à l’interférence constructive qui dominent l’observation dans un réseau de diffraction
116
À quoi sont dues les couleurs observées à la surface des CD ou des DVD (figure 7.63) ?

Ondes, Optiques Et Physique Moderne (3 decks)

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