Optique Géométrique Flashcards
definition
Condition pour phénomène de diffraction
λ >= d
definition
dualité onde-corpuscule : modèle ondulatoire :
propagation de la lumière
definition
dualité onde-corpuscule : modèle corpusculaire :
émission d’un atome ou reception d’un autre atome (ex : oeil)
formule
Exprimer λ en fonction de v, T, nu
préciser qui est qui
λ = v*T = v/nu
avec v la célérité de l’onde, T sa période temporelle, nu sa fréquence
formule
Exprimer l’énergie d’un photon E en fonction de h, nu, c, λ
préciser qui est qui
E = h.nu = (h.c)/λ
avec h la cste de Planck, c la célérité de la lum dans le vide
definition
Spectre de la lumière blanche
Spectre continu
lorsque l’on élève la température d’un corps solide
Definition
Lampe spectrale
composition
ampoule de verre + gaz métallique sous FAIBLE PRESSION (gaz parfait)
definition
Spectre de la Lampe spectrale
Spectre caractéristique de l’élément gazeux
= spectre discontinu, de raies
definition
Sprectre du Laser
spectre d’une seule raie
definition
Approximation de l’optique géométrique
conditions
on néglige le phénomène de diffraction en supposant que la lumière ne rencontre que des obstacles de grandes dimensions
definition
Phénomène de dispersion
toute fréquence lumineuse se propage à des vitesses différentes
definition
Hypothèse du caractère corpusculaire
comment on a émit cette hypothèse
s’appuie sur des expériences comme l’effet photoéléctrique
→ éléctron est éjécté du métal par un “grain” de lumière d’énergie h.nu déterminée
définition
Fonctionnement d’une lampe spectrale
décharges éléctriques provoquant l’élévation de la température, brisant ainsi les liaisons, le gaz moléculaire devenant atomique
Definition
Relation entre la quantité de gaz et le sprectre
comment devient le spectre
(+) la qtit augmente, (+) les raies s’élargissent = spectre continu
Definition
Laser
signification
Light amplifier by stimulated emission of radiation
il selectionne une λ determinée et l’amplifie
definition
grandeurs algébriques
seront comptées positives les distances de même sens que le rayon incident
Definition
Phénomène d’absorption
intensité de la lumière décroît lors de sa propagation
definition
relation entre nu et une radiation monochromatique
la radiation est caractérisée par sa fréquence nu, or nu ne change pas, donc il est constant
v = nu * λ
formule
Exprimer n en fonction de c et v
(+) Cauchy
n = c / v
Cauchy : n = A + B/λ^2
Definition
MHTI
(+) conséquence
milieu homogene transparent isotrope
+ isotrope : se dit d’un milieu dont les propriétés en un point ne dépendent pas de la direction
+ homogène : en température, en pression
La lumière se propage de manière réctiligne
definition
Principe du retour inverse
Le trajet suivi ne depend pas du sens de son parcours
→ avec l’exemple du faisceau laser dirigé selon AM et passant par A’, d’après le PRC, le même faisceau placé sur A’ dirigé selon A’M’ repasse par le même trajet.
Definition
Dioptre
surface séparant deux milieux transparents différents
Definition
Milieu réfringent
- réfringence : caractéristique liée à l’indice
- plus n grand, + réfrigeant
Definition
Plan d’incidence
défini par la normale et le rayon incident
Lois et principes
Énoncer les 2 lois de la reflexion
- le rayon réflechi appartient au plan d’incidence
- angle réflechi = angle incident
Lois et principes
Énoncer les 2 lois de la réfraction
- le rayon réfracté appartient au plan d’incidence
- n(1) sin i(1) = n(2) sin i(2)
Propriété
relation entre les indices et le rayon réfracté
n(1) > n(2) et n(1) > n(2)
- si n(1) > n(2), rayon réfracté s’éloigne de N
- si n(1) < n(2), rayon se rapproche de N
Definition
Refraction limite
cas pour n(1) > n(2) puis n(1) < n(2)
- si n(1) > n(2)= phénomène de reflexion totale, rayon s’écartant de la normale jusqu’à être totalement réflechi (dioptre se comportant comme un miroir). La 2e loi n’est plus vérifiée.
-
si n(1) < n(2)
➢ si i(1) = 0, pas de variation = Normale
➢ si i(1) = 90°, la deuxième loi s’écrit : sin i(2) = n1/n2
Lois et principes
4 Lois du Prisme
1. En I, la 2e loi de la réfraction s’écrit : sin i = n sin r.
2. En I’, la 2e loi de la réfraction s’écrit : sin i’ = n sin r’
3. Dans le triangle II’J, on a : A = r + r’
4. D = D1 + D2 ⇐⇒ D = (i - r) + (i’ - r’) ⇐⇒ D = i + i’ - (r + r’) ⇐⇒ D = i + i’ - A
Lois et principes
le minimum de déviation
- rayon (II’) parallèle à la base ⇐⇒ i(m) = i’(m) et r(m) = r’(m)
➢ d’ap 3e : A = rm + r’m = 2r(m) soit rm = r’m = A/2
➢ d’ap 4e : D = im + i’m - A = 2im - A d’où im = (D + A)/2
➢ csq 1e : sin im = n sin r ⇐⇒ sin ((D + A)/2) = n sin (A/2)
⇐⇒ n = sin ((D + A)/2) / sin (A/2)
Definition
Rayon incident
rayons dirigés vers le système
Definition
Point objet
point lumineux se trouvant à l’intersection entre deux rayons incidents
definition
Objet réel
objet placé avant la face d’entrée du SO
definition
objet à l’infini
rayons atteignant le SO sont parallèles
definition
objet virtuel
placé après la face d’entrée du SO
—–( +A )—–
definition
Point image
Point lumineux se trouvant à l’intersection entre deux rayons émergents
definition
Image réel
image située après la sortie du SO
visible sur un écran
definition
image virtuelle
située avant la face de sortie du SO
pas visible sur un écran
