Cours d’optique géométrique
Anne-Laure Melchior (UPMC)

Crédit: Hergé, L’étoile mystérieuse y

Crédit: US Food & Drug Administration

Aurore boréale en Alaska. Crédit: Wikipédia

Plan
- Longueurs d’onde Introduction - Bref historique Approximations et omissions de l’optique géométrique - Fondements p - Principe de Fermat - Interférences et diffraction - Dioptres et miroirs plans - Dioptres et miroirs sphériques p - Lentilles épaisses - Stigmatisme et conditions de Gauss - Les 3 lois de SnellDescartes -Lentilles minces Lentilles (constructions et formules) - Autres qualités des p q instruments d’optique

Systèmes optiques

Instruments d’optique
- Modèle simplifié de l’œil - La l loupe - L’oculaire - Le microscope i

Fonction de transfert et diffraction
- Tâche d’Airy - Résolution

L’optique p q
-

… Ce que perçoit l’œil q p ç

Une science vieille de 2000 ans • Grecs:
Aristote (384-322 av JC) : éther (pas de vide) Euclide (325-265 av JC) : loi de la réflexion, rayon lumineux Ptolémée (100-170 ap JC) : étude de la réfraction (p la loi) ( p ) (pas ) Héron d’Alexandrie (100 ap. J.-C.) : trajet le plus court Ibn Al-Haytham (965-1039) : concept d’image, formation des images /l’œil y ( ) g g 13ème siècle: miroirs, besicles, arc-en-ciel

• Arabes: • • 17ème siècle : débat sur la nature ondulatoire/corpusculaire de la lumière
1609 : Galilée: lunette, microscope 1611 : Description de la lunette astronomique par Kepler (Dioptricae) 1621 : Loi de la réfraction (trouvée par Willebrordus Snellius qui ne la publie pas) 1637 : Dioptrique de Descartes: formulation mathématique des lois de l’optique 20ème siècle : développements optique physique

•

mécanique quantique, électromagnétisme quantique

L optique L’optique λ c=λν

c = 3 x 108 m/s
Vitesse de la lumière

Approximations et omissions de l optique l’optique géométrique
- Fondements - Principe de Fermat - Interférences et diffraction - Stigmatisme et conditions de Gauss - Les 3