Optique géométrique : les bases

Chapitre 3 - Optique géométrique : les bases

I - Les sources lumineuses

Eclairement / Longueur d’onde / Source polychromatique / Spectre d’une source lumineuse :

Source de lumière blanche → spectre continu

Lampes spectrales → spectre discontinu

Faisceau laser → spectre discret

ε = P/S

II - modèle de la source ponctuelle monochromatique

Source ponctuelle / Source monochromatique

III - Indice d’un milieu transparent

Propagation de la lumière dans le vide : c = 3,00.108m.s-1

Milieu transparent / Milieu homogène / Milieu isotrope / Milieu Linéaire / Indice d’un milieu

n = c/v

𝛌milieu = 𝛌/n

f = c/𝛌

Indice du vide : n = 1

Indice de l’air ou d’un gaz dans les CNTP : n = 1

Indice de l’eau : n = 1,33

Indice du verre : n = 1,5 à 1,8

Indice du diamant : n = 2,4

IV - Approximation de l’optique géométrique

Rayon lumineux

Principe de la propagation rectiligne de la lumière

Principe d’indépendance des rayons lumineux

Principe du retour inverse de la lumière

V - Lois de Descartes

Réflexion

Réflexion / Rayon incident / Rayon réfléchi / Miroir / Point d’incidence I / Normale en I / Plan d’incidence / Angle d’incidence i

Le rayon incident donne naissance à un rayon réfléchi compris dans le plan d’incidence

On peut définir un angle de réflexion r pour le rayon réfléchi correspondant à l’angle entre la normale et le rayon réfléchi

→ r = -i en angles orientés

Réfraction

Dioptre / Rayon incident / Rayon réfléchi / Rayon réfracté

Lorsqu’un rayon lumineux rencontre un dioptre séparant 2 milieux d’indice n1 et n2 le rayon incident donne naissance à un rayon à un rayon réfléchi et un rayon réfracté compris dans le plan d’incidence.

Angle de réfraction i2 : angle entre la normale et le rayon réfracté.

→n1sini1 = n2sini2

Réflexion totale

il faut que n2 soit moins réfringent que n1

Il faut que le rayon incident ait un angle d’incidence supérieur

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