O1 OPTIQUE GEOMETRIQUE
L'optique est une partie de la physique qui étudie la propagation de la lumière. La lumière visible est une onde électromagnétique (EM) dans le domaine de
OPTIQUE
L'optique est la science de la physique qui étudie les phénomènes lumineux c'est en optique géométrique pour étudier la propagation de la lumière est le.
LOptique Arabe de la période médiévale. Lexemple dIbn al Haytham
Le succès des sciences de la lumière est avant tout le succès du savoir universel et de la connaissance humaine qui se sont construits à travers les siècles
Les théories de la lumière dans une science en mouvement
à plusieurs traditions vont plus loin que toutes celles qui les ont précédées. En optique
O1 –BASES DE LOPTIQUE GÉOMÉTRIQUE
L'Optique est la branche de la physique qui étudie la lumi`ere. Les applications technologiques de cette science désormais multidisciplinaire sont tr`es ...
OPTIQUE
L'optique est la science de la physique qui étudie les phénomènes lumineux c'est à dire ceux qui impressionnent notre œil. 1. Sources de lumière. Il existe des
La Lettre
vaste domaine scientifique qui étudie le comportement entre les deux trajets optiques alors que la lumière émise par les lasers est extrêmement ...
LOPTRONIQUE Une science innovante au service de la société
telle que nous la connaissons depuis plusieurs siècles à savoir la science qui étudie la propagation de la lumière. Les applications de l'optique
Étude de la diffusion multiple cohérente de la lumière de résonance
étudiée ainsi que la largeur et la forme des raies de résonance magnétique dans le cas de la dif- de la lumière de résonance optique réémise à angle.
Sciences de la nature 8e année
https://www.edu.gov.mb.ca/m12/frpub/ped/sn/dmo_8e/docs/regroup2.pdf
4G2 Optique page 1 de 34
1OPTIQUE
1. Sources de lumière
-mêmes parce ttent directement de la lumière.Citons par exemples :
Des sources froides comme un ver luisant, un écran de TV,Il existe des corp
éclairés par une source lumineuse. Ils sont visibles car ils renvoient une partie de la Citons par exemples : les planètes, la Lune, les o2. Propagation de la lumière
2.1 PROPAGATION RECTILIGNE DE LA LUMIERE
trajet » grâce aux fines particules solides en suspension dans le milieu. Ces particules éclairées droites.4G2 Optique page 2 de 34
2Le modèle utilisé en optique géométrique pour étudier la propagation de la lumière est le
rayon lumineux.On appelle
rayon lumineux faisceau lumineux milieu homogène, un milieu qui présente en tous ses points, les mêmes propriétés physiques rayons dans toutes les directions.2.1.1 Conclusion
t lumineux se propage suivant des lignes droites issues de ce point.2.1.2 Sortes de faisceaux lumineux
de lumière :Parallèle
Convergent (les rayons convergent de la source en un point)Divergent
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32.2 VITESSE DE LA LUMIERE
2.2.1 Dans le vide
km/s2.2.2 Dans un autre milieu transparent
Les expériences montrent que la lumière se propage avec une vitesse V toujours inférieure à
C.On désigne par
On le définit par
V = vitesse de la lumière dans le milieu
C = vitesse de l lumière dans le vide
n est un nombre sans unité et toujours supérieur à 12.2.3 Exemples
Calculer la vitesse de propagation de la lumière dans le verre dontMilieu indice Vitesse (km/s)
eau 1.33 225000 alcool 1.36 221000Verre 1.5 200000
cristal 1.6 188000 diamant 2.42 124000 air 1.000293 1 300000 = C t supérieur à n2. il y a des interactions entre ce milieu et la lumière qui ralentissent la propagation de la lumière.C = 3.108 m/s
n = C / V4G2 Optique page 4 de 34
43. Réflexion de la lumière
3.1 EXPERIENCE
Plaçons sur le trajet de la lumière, une surface parfaitement lisse (plaque en métal). Suivant
3.2 LOIS DE LA REFLEXION SUR UN MIROIR PLAN
Pour mettre en évidence les lois de la réflexion, on utilise un disque goniométrique qui permet la mesure des angles. Pour réaliser au mieux ces mesures, il faut définir certains termes :4G2 Optique page 5 de 34
5 I : point de rencontre du faisceau incident avec la surface réfléchissante IN I : angle formé par le rayon incident et la normale R : angle de réflexion : angle formé par le rayon réfléchi et la normale ; plan déterminé par le rayon incident et la normale Lois ont égaux r = i3.3 IMAGE FORMEE PAR UN MIROIR PLAN
Expérience des 2 bougies
Soient 2 bougies symétriques par rapport à une lame de verre. Si on allume la bougie située , celui-ci quelle que soit sa position en avant du miroi4G2 Optique page 6 de 34
6 ce que les prolongements des rayons réfléchis se Une image virtuelle est donc constituée par la convergence des prolongements des rayons réfléchis.Symétrique par rapport au miroir
Virtuelle ( non captable sur un écran)
De mêm
: le miroir inverse la gauche et la droite )4G2 Optique page 7 de 34
73.4 APPLICATIONS DES MIROIRS
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84G2 Optique page 9 de 34
94. Réfraction de la lumière
4.1 EXPERIENCES
séparation (eau-air).Envoyons un faiscea
dans le liquide.4.2 DEFINITION
On appelle réfraction de la lumière, le brusque changement de direction que subit le dans un autre.4G2 Optique page 10 de 34
104.3 SCHEMA
4.3.1 Etude expérimentale
Faire le graphique i = f (r) ainsi que celui de sin i = f (sin r)Conclure
Milieu 1 : air
Milieu 2 : verre ou eau
Normale Rayon incident
Rayon réfracté
i rSurface de séparation des
deux milieux = dioptre le verrePassage de la lumière du verre dans
Indice n1
Indice n2
1Angle de réfraction r ou i2
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114.3.2 Loi de Descartes
1 réfraction n2 2 est tel que n1 . sin i1 = n2 . sin i2 (Souvent i est appelé i1 et r appelé i2) milieu 2 plus réfringent ( n1 n2 )Le rayon réfracté se rapproche de la
normale ( i1 i2 ) A tout rayon incident, il correspond un rayon réfracté 4.3. moins réfringent ( n1 n2 ) Phénomène de réflexion totale, angle limite ( i2 i1 )4G2 Optique page 12 de 34
121 = angle limite l alors i2 = 90°
1 mais on observe une réflexion du rayon sur la surface de séparation transparente des 2 : la réflexion totale. Cette réflexion totale se produit si les 2 conditions suivantes sont remplies : 1Calcul de l
Lorsque i1 = l , i2 = 90° alors n1 sin 90 = n2. sin lSin l = n2 / n1
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134.3.5 Applications de la réflexion totale
Le prisme à réflexion totale
Les prismes à réflexion totale permettent de renvoyer la lumière à 90° ou à 180°. EN effet air e sont égaux à 45°. De tels prismes sont utilisés dans jumelles, les télescopes, les appareils photos nettement plus précises mais ils sont aussi beaucoup plus chers. Quelques exemples sont donnés ci après. che et la droite de telle sorte que le champ de vision observéLes appareils photo de type
réflex utilisent des prismes à réflexion totales.Les diamants
Tailler des pierres précieuses est un art. En fait, un joaillier se sert de la réflexion totale
interne pour rendre un bijou plus brillant. Un diamant étant transparent, la lumière peut y entrer et en ressortir. Il est possible de tailler des faces planes dans la pierre de façon à empêcher la lumière de sortir par d'autres faces que celle du dessus. Il faut donc que lalumière entrant dans la pierre subisse des réflexions totales internes sur les autres faces. Ainsi,
le bijou nous semble plus éclatant lorsqu'on le regarde du dessus.4G2 Optique page 14 de 34
14Les fibres optiques
la plus importante de la réflexion totale est pour canaliser et " transporter » la lumière. La lumière subit un très grand nombre de réflexions totales sur les surfaces de séparation fibre-verre. ibre optique de fibre optiqueLes fontaines lumineuses
Les rayons lumineux, par réflexion
totales successives, sont prisonniers des filets d'eau. La lumière jaillit lors de l'éclatement des gouttes d'eau. utilise une fibre optique pour transporter de la lumière vers un organe à explorer et un système optique pour amener à4G2 Optique page 15 de 34
15Faisceau de fibres optiques
Vêtement en fibre optique
Les communications
Les fibres optiques en verre sont utilisées depuis lesUne seule
fibre optique pUn seul câble
permet de transporter 40 000 conversations simultanées. Chaque année 200 000 km de câbles sont posées dans le monde.4G2 Optique page 16 de 34
16Un obje
Expliquons ce phénomène
objet formée par la convergence des rayons réfractés eau air hOn peut montrer que si on est assez
Les objets semblent effectivement
réalité4G2 Optique page 17 de 34
175 Les lentilles minces
5.1 DEFINITION
Une lentille est un milieu transparent, homogène limité par 2 faces sphériques ou une face sphérique et une face plane.5.2 CLASSIFICATION DES LENTILLES
Chacune des faces possède un rayon de courbure R centre de courbure C. On appelle axe de symétrie ou axe principal de la lentille, la droite joignant les points C1 et C2 On a les lentilles à bords minces ou lentilles convergentes ( symbole ) On a les lentilles à bords épais ou lentilles divergentes (symbole )On appelle lentille mince,
une lentille pour laquelle petite par rapport au rayon de courbure4G2 Optique page 18 de 34
185.3 CARACTERISTIQUES DES LENTILLES MINCES
centre optiqueTout rayon incident qui passe par le centre optiq
en ligne droite.5.3.2 Les foyers de la lentille
Convergente
la lentille ( F est un foyer réel)On appelle
distance focale : la distance du foyer à la lentilleDivergente
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