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Notez que la distance entre la pupille diffractante et la lentille ne joue aucun rôle sur la tache de diffraction observée dans le plan focal. En résumé. L'

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cours du temps). . . Page 10. Chapitre I: Interférences lumineuses. [Optique ondulatoire]. A.BOUZID. 9. Expérimentalement ces conditions sont réalisées ...

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De la même manière si l'on inverse le sens de la lumière

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Le traitement rigoureux de l'électromagné- tisme des milieux dépasse largement l'objectif de ce cours et nous allons ici résumer quelques points importants.

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Notez que la distance entre la pupille diffractante et la lentille ne joue aucun rôle sur la tache de diffraction observée dans le plan focal. En résumé. L'

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des phénomènes d'optique ondulatoire nécessite des sources de lumière quasi Ce document contient les transparents du cours mais il n'est en aucun cas.

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année scolaire 2014/2015. Introduction à l'optique ondulatoire. Notes de cours mardi 9 décembre 2014. L'expérience des trous d'Young expérience de cours.

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22 août 2019 direct et que son amplitude vaut B0 = E0/c ce qui se résume par ... En optique ondulatoire

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Ce cours d'optique se concentre sur les aspects ondulatoires de la lumière Un exposé de la théorie scalaire de la lumière associée au principe d'Huygens-

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Plan du cours Optique Ondulatoire · CHAPITRE I : INTERFERENCES LUMINEUSES · CHAPITRE II : DIFFRACTION · CHAPITRE III : Polarisation des ondes électromagnétiques

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Richard Taillet Optique physique Propagation de la lumière 2e édition COURS 1 9 Résumé et conclusion : les calculs de diffraction en pratique

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Avis 46

C'est quoi la physique ondulatoire ?
L'optique physique ou optique ondulatoire est la discipline qui étudie la lumière en la considérant comme étant une onde électromagnétique. L'optique ondulatoire s'attache plus particulièrement aux phénomènes affectant les ondes, comme les interférences et la diffraction.
Quelle est la différence entre l'optique physique et l'optique géométrique ?
Alors que l'optique géométrique est une optique purement phénoménologique et ne fait pas d'hypothèse sur la nature de la lumière, hormis éventuellement qu'elle transporte de l'énergie, l'optique ondulatoire (parfois appelée « optique physique ») modélise la lumière par une onde.
C'est quoi une interférence lumineuse ?
Principe des interférences
Dans celle-ci la lumière apparaît comme due à la propagation simultanée d'un champ électrique et d'un champ magnétique, les vibrations du champ électrique représentant la vibration lumineuse dans l'espace où se propage la lumière.
Les premiers travaux d'optique pratique visent la mise au point de lentilles et remontent aux anciens Égyptiens et Babyloniens. C'est au Moyen Âge, dans les sociétés arabo-musulmanes, qu'apparait une nouvelle conception, le rayon lumineux est indépendant de l'œil humain.

COURS DE PHYSIQUE

OPTIQUE ONDULATOIRE

JIMMYROUSSEL2021

femto-physique.fr/optique

Cours d"optique ondulatoire -femto-physique.fr JIMMYROUSSEL, professeur agrégé à l"Ecole Nationale Supérieure de Chimie de

Rennes

Copyright© 2021 Jimmy Roussel

Ce document est sous licenceCreative Commons"Attribution - Pas d"Utilisation Commerciale 3.0 non transposé (CC BY-NC 3.0)».

Pour plus d"informations :

cr eativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/ Ce document est réalisé avec l"aide deKOMA-ScriptetL ATEXen utilisant la classe kaobook 1 reédition -Février 2013

Version en ligne -femto-physique.fr/optique

PréfaceCe cours d"optique se concentre sur les aspects ondulatoires de la lumière. Un exposé

de la théorie scalaire de la lumière associée au principe d"Huygens-Fresnel permet de décrire très correctement les phénomènes d"interférence et de diffraction. Ce cours est à destination d"étudiants en fin de Licence ou en École d"ingénieurs. Certaines parties peuvent néanmoins intéresser les élèves des CPGE scientifiques. J"ai essayé le plus possible d"illustrer les différentes notions par des exemples ou de simples exercices. Mais pour un entraînement plus poussé, j"invite le lecteur à se procurer l"eBook •Optique ondulatoire - 50 exercices et problèmes corrigés; disponibles à l"adresse payhip.com/femto

Jimmy Roussel

Table des matières

Prefaceiii

Table des matières

1 MODÈLE SCALAIRE DE LA LUMIÈRE

1.1 Nature de la lumière

1.2 Approximation scalaire

1.3 Représentations d"une onde

2 INTERFÉRENCE À DEUX ONDES

2.1 Interférence de deux ondes monochromatiques

2.2 Division du front d"onde

2.3 Division d"amplitude

3 INTERFÉRENCE À N ONDES

3.1 Généralités

3.2 Le réseau de diffraction

3.3 La cavité Fabry-Perot

4 THÉORIE DE LA DIFFRACTION

4.1 Principe d"Huygens-Fresnel

4.2 Diffraction de Fresnel

5 DIFFRACTION DE FRAUNHOFER

5.1 Diffraction en champ lointain

5.2 Formation des images

5.3 Retour sur les interférences

COMPLÉMENT75

A NOTION DE COHÉRENCE

A.1 Cohérence temporelle

A.2 Cohérence spatiale

Bibliographie

L"alphabet grec

Notations

Grandeurs et constantes physiques

Table des figures

1.1 Onde plane.

1.2 Structure d"une onde électromagnétique monochromatique plane.

1.3 Spectre électromagnétique.

1.4 approximation scalaire.

1.5 "Aplatissement» des ondes sphériques.

1.6 Vecteurs de Fresnel.

2.1 Influence du facteurWsur la visibilité des franges.. . . . . . . . . . . . . . 17

2.2 Expérience des trous d"Young.

2.3 état ondulatoire et interférogramme dans l"expérience d"Young

2.4 Interférogramme.

2.5 Biprisme de Fresnel.

2.6 Bilentilles de Billet.

2.7 Miroirs de Fresnel.

2.8 Chemin des différents rayons et répartition de l"énergie lumineuse

2.9 Calcul de la différence de marche introduite par une lame à faces parallèles.

2.10 dispositif interférentiel et anneaux d"interférence

2.11 Interférence par une lame d"épaisseur variable.

2.12 Localisation des interférences.

2.13 Micro-goutte de PDMS observé par microscopie interférentielle

2.14 Exemples d"interférence d"égale épaisseur

2.15 Principe de l"interféromètre de Michelson.

2.16 Interféromètre réglé en lame d"air

2.17 Interféromètre réglé en coin d"air

2.18 Calcul de la différence de chemin optique.

2.19 Franges irisées en lumière blanche

2.20 Interféromètre de Twyman-Green.

2.21 Interféromètre de Sagnac

2.22 Interféromètre de Mach-Zehnder.

2.23 Interféromètre LIGO.

3.1 Construction de Fresnel associée la superposition de N ondes en phase

3.2 Construction de Fresnel

3.3 Réseau de fentes.

3.5 Incidence normale.

3.4 Montage sur un goniomètre - vue de dessus.

3.6 Incidence oblique.

3.7 Influence de#sur le terme d"interférence.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.8 Construction de Fresnel correspondant à une interférence destructive

3.9 Principe du monochromateur.

3.10 Réseau blazé.

3.11 Monochromateur à réseau concave (montage de Paschen-Runge).

3.12 Cavité Fabry-Pérot

3.13 Transmission de la cavité Fabry-Pérot en fonction du déphasage.

3.14 Interféromètre de Fabry-Pérot.

4.1 Diffraction par une bille

4.2 Construction d"Huygens relative à la réfraction

4.3 Paramétrisation du problème de diffraction

4.4 Position du problème.

4.5 Intensité lumineuse le long de l"axe d"une pupille circulaire. . . . . . . . . 54

4.6 Paramétrisation du problème.

4.7 Diffractogramme d"une pupille circulaire pour différents rayons

5.1 Paramétrisation du problème de diffraction en champ lointain.

5.2 Conditions d"observation de la diffraction de Fraunhofer

5.3 Dispositif d"observation de la diffraction de Fraunhofer.

5.4 Pupille rectangulaire.

5.5 Graphes de la fonction sinus cardinal et de son carré.

5.6 Pupille diffractante et tache de diffraction

5.7 Diffraction par une fente

5.8 Indicatrice de diffraction

5.9 Équivalence des deux montages.

5.10 Pupille circulaire.

5.11 Profil d"intensité de la tache de diffraction par une pupille circulaire.

5.12 Deux étoiles résolues par l"objectif d"une lunette.

5.13 Critère de séparation de Rayleigh

5.14 Images données par un objectif de microscope.

5.15 Pupille diffractante et distribution de l"intensité lumineuse

5.16 Distribution angulaire de l"intensité diffractée par un réseau de fentes

74
A.1 Principe de l"interféromètre de Michelson. 77

A.2 Interférogramme.

78
A.3 Interférogramme caractéristique d"un doublet spectral. 80
A.4 Diminution du contraste due au caractère polychromatique de la source. 81

A.5 Profil spectral gaussien.

A.6 Train d"ondes quasi-harmoniques

83
A.7 Interférogramme produit par un train d"ondes aléatoires 85

A.8 Expérience des trous d"Young.

87
A.9 Influence du déplacement de la source sur l"interférogramme 88
A.10Dispositif d"Young éclairée par une source étendue.quotesdbs_dbs32.pdfusesText_38

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C'est quoi la physique ondulatoire ?

Quelle est la différence entre l'optique physique et l'optique géométrique ?

C'est quoi une interférence lumineuse ?

COURS DE PHYSIQUE

OPTIQUE ONDULATOIRE

JIMMYROUSSEL2021

Rennes

Copyright© 2021 Jimmy Roussel

Pour plus d"informations :

Version en ligne -femto-physique.fr/optique

Jimmy Roussel

Table des matières

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Table des matières

1 MODÈLE SCALAIRE DE LA LUMIÈRE

1.1 Nature de la lumière

1.2 Approximation scalaire

1.3 Représentations d"une onde

2 INTERFÉRENCE À DEUX ONDES

2.1 Interférence de deux ondes monochromatiques

2.2 Division du front d"onde

2.3 Division d"amplitude

3 INTERFÉRENCE À N ONDES

3.1 Généralités

3.2 Le réseau de diffraction

3.3 La cavité Fabry-Perot

4 THÉORIE DE LA DIFFRACTION

4.1 Principe d"Huygens-Fresnel

4.2 Diffraction de Fresnel

5 DIFFRACTION DE FRAUNHOFER

5.1 Diffraction en champ lointain

5.2 Formation des images

5.3 Retour sur les interférences

COMPLÉMENT75

A NOTION DE COHÉRENCE

A.1 Cohérence temporelle

A.2 Cohérence spatiale

Bibliographie

L"alphabet grec

Notations

Grandeurs et constantes physiques

Table des figures

1.1 Onde plane.

1.2 Structure d"une onde électromagnétique monochromatique plane.

1.3 Spectre électromagnétique.

1.4 approximation scalaire.

1.5 "Aplatissement» des ondes sphériques.

1.6 Vecteurs de Fresnel.

2.1 Influence du facteurWsur la visibilité des franges.. . . . . . . . . . . . . . 17

2.2 Expérience des trous d"Young.

2.3 état ondulatoire et interférogramme dans l"expérience d"Young

2.4 Interférogramme.

2.5 Biprisme de Fresnel.

2.6 Bilentilles de Billet.

2.7 Miroirs de Fresnel.

2.8 Chemin des différents rayons et répartition de l"énergie lumineuse

2.9 Calcul de la différence de marche introduite par une lame à faces parallèles.

2.10 dispositif interférentiel et anneaux d"interférence

2.11 Interférence par une lame d"épaisseur variable.

2.12 Localisation des interférences.

2.13 Micro-goutte de PDMS observé par microscopie interférentielle

2.14 Exemples d"interférence d"égale épaisseur

2.15 Principe de l"interféromètre de Michelson.

2.16 Interféromètre réglé en lame d"air

2.17 Interféromètre réglé en coin d"air

2.18 Calcul de la différence de chemin optique.

2.19 Franges irisées en lumière blanche

2.20 Interféromètre de Twyman-Green.

2.21 Interféromètre de Sagnac

2.22 Interféromètre de Mach-Zehnder.

2.23 Interféromètre LIGO.

3.1 Construction de Fresnel associée la superposition de N ondes en phase

3.2 Construction de Fresnel

3.3 Réseau de fentes.

3.5 Incidence normale.

3.4 Montage sur un goniomètre - vue de dessus.

3.6 Incidence oblique.

3.7 Influence de#sur le terme d"interférence.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.8 Construction de Fresnel correspondant à une interférence destructive