Cours Optique
10785 mots
44 pages
AASSOSSE TAHACOLLECTED AND REWRITED BY
CHAPITRE 7 : LOIS DE L’OPTIQUE GEOMETRIQUE
I.
INTRODUCTION
Nous abordons maintenant le dernier domaine de la physique que nous rencontrerons dans cette partie d’année : l’optique, i.e. l’étude de la lumière. Nous nous limiterons à l’approximation de l’optique géométrique, dans laquelle la lumière peut être considérée comme se propageant sous forme de rayon lumineux. Nous en présenterons ici les lois générales, qui nous permettrons dans le prochain chapitre d’étudier la formation des images. Les notions que nous aborderons sont très d’une grande importance en physique. En effet, dans son domaine de validité, l’approximation de l’optique géométrique est transposable directement à tous les phénomènes ondulatoires : les rayons lumineux dans un télescope, les rayons acoustiques lors d’une échographie et les électrons dans un microscope électronique se traitent dans le même formalisme mathématique.
II.
RAPPELS SUCCINTS SUR LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES
rayons γ
10
−15
10
−14
10
−13
rayons X
10
−12
10
−11
10
−10
10
rouge
orange
jaune
600
500
UV
−9
10
−8
10
−7
10
λ (nm)
700
visible .
400
vert
indigo
violet bleu Les ondes électromagnétiques seront étudiées en deuxième année, rappelons ce que nous en savons du programme du lycée. Elles se propagent dans le vide à la vitesse limite : c = 299 792 458 m.s -1 3, 00.108 m.s -1 et sont caractérisées par leur longueur d’onde dans le vide dont les valeurs actuellement détectables s’étalent sur une plage allant de la dimension d’un proton à plusieurs centaines de kilomètres
(figures 7.1.). Bien que l’œil humain ne soit sensible qu’à une infime partie de ces radiations, nous appellerons « lumière » toute radiation électromagnétique.
IR
−6
10
−5
micro ondes
10
−4
10
−3
10
−2
10
−1
radio / TV
10
0
1
10
10
2