Optique : étude de la lumière
Dans ce module, on s’intéresse à l’optique géométrique qui nécessite une approximation : elle consiste à étudier la propagation de la lumière dans les milieux : Homogène (même propriété en tout point du milieu), Isotrope (même propriété dans toutes les directions) et Transparents (pas d’absorption de la lumière) : soit des milieux HIT.
La lumière se propage de manière rectiligne dans les milieux HIT, s’il n’y a pas diffraction.
La vitesse de propagation de la lumière est appelée célérité.
Les milieux HIT sont caractérisés par un indice de réfraction : n=Co/v avec Co la célérité de la lumière dans le vide et v la vitesse de propagation dans le milieu. Quelques indices à retenir : air=1, eau=4/3, verre compris entre 1.5 et 2 et le diamant vers 2.5.
Attention : Sous l’effet de la dispersion, la valeur de l’indice n peut varier avec la « couleur » de la lumière. La couleur de la lumière est liée à la fréquence de l’onde associée et à la longueur d’onde dans le vide. Tout en sachant que la longueur d’onde est indépendante du milieu.
Le premier capteur de la lumière est l’œil : il y a donc un domaine de visibilité | Longueur d’onde en nm | Fréquence en 10^14 H | Violet | 390-455 | 7.69-6.59 | Bleu | 455-492 | 6.59-6.10 | Vert | 492-577 | 6.10-5.20 | Jaune | 577-597 | 5.20-5.03 | Orange | 597-622 | 5.03-4.82 | Rouge | 622-780 | 4.83-3.84 |

Il existe deux types de sources de lumière : sources primaires qui « créent » de la lumière puis des sources secondaires qui renvoient de la lumière telle la lune.
Par ailleurs, il existe 3 lois de Snell-Descartes qui décrivent la propagation de la lumière au changement de milieu : * Les rayons réfléchis transmis (réfracté) sont situé sur le plan d’incidence qui est définie par le rayon incident et la normale l’interface au point d’incidence. Il y a toujours réflexion et réfraction lors d’un changement de milieu * L’angle de réflexion est égal en module à l’angle