les ondes lumineuses cours pdf

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1 L’onde lumineuse

Ce chapitre est consacré aux ondes associées aux phénomènes lumineux Après avoir donné les ordres de grandeurs relatifs aux ondes lumineuses on caractérise les différentes sources de lumière par leur spectre On présente ensuite dans le cas de la lumière le phénomène de diffraction qui est commun à tous les types d’onde

PDF	Les ondes lumineuses Le capteur CCD (coupled charge device) est composé d’une suite de petites photodiodes placées les unes contre les autres et se présente souvent sous la forme d’une barrette * Quelques expériences d’interférences et de diffraction vues dans le secondaire

PDF	Interférence des ondes lumineuses Le phénomène d’interférences est caractérisé par la superposition de deux ou plusieurs ondes cohérentes de même fréquence Il se rencontre dans de très nombreux domaines : ondes sonores ondes radio ondes à la surface de l’eau ondes lumineuses

PDF	Chap16 Chapitre 16 : Propagation des ondes lumineuses Connaître et exploiter les lois de Snell-Descartes pour la réflexion et la réfraction Savoir décrire et expliquer qualitativement le phénomène de dispersion dela lumière par un prisme

PDF	Physique les ondes mécaniques on considère que la lumière est une onde longitudinale électromagnétique (association d’un champ électrique et d’un champ magnétique ) se propage dans les milieux transparents matériels et non matériels

Qui a inventé l’onde lumineuse ?
Au XIXème siècle, la découverte des phénomènes d’interférences lumineuses, par Young et Fresnel notamment, prouva de manière indéniable l’existence d’une onde lumineuse. Toute- fois, on ne connaissait pas la nature physique de la grandeur qui se propage avec cette onde.
Quel est le domaine des ondes lumineuses visibles ?
4) Domaine des ondes lumineuses visibles : Le mot " lumière " décrit les ondes électromagnétiques que l'œil hum ain peut percevoir. Cela correspond à un domaine de longueurs d'onde λ dans le vide comprise entre 400 nm (le violet) et 800 nm (le rouge), soit un domaine de fréquence comprise entre 3,75.1014Hz et 7,5.1014Hz.
Où se propagent les ondes lumineuses ?
Les ondes lumineuses peuvent se propager dans le vide et dans les milieux transparents. II) Propriétés des ondes lumineuses.
Qu'est-ce que les ondes lumineuses sinusoïdales ?
C’est le phénomène de dispersion, qui est responsable de la décomposition de la lumière par un prisme. Les ondes lumineuses sinusoïdales sont appelées ondes monochromatiques. Il s’agit d’un modèle théorique dont l’importance vient du fait que les lumières réelles sont composées de lumières monochromatiques.

- Capteurs CCD :

Le capteur CCD (coupled charge device) est composé d’une suite de petites photodiodes placées les unes contre les autres et se présente souvent sous la forme d’une barrette. * Quelques expériences d’interférences et de diffraction vues dans le secondaire ressources.unisciel.fr

Interférences :

Un exemple : simulation de JJ.Rousseau De la lumière superposée à de la lumière peut donner de l’obscurité. L’expérience historique des fentes d’Young a mis en évidence la nature ondulatoire de la lumière. On sait maintenant que la lumière possède un double aspect, ondulatoire et corpusculaire. ressources.unisciel.fr

Diffraction :

L’expérience suivante montre la diffraction d’un rayon laser par une fente de largeur variable a et de « grande » hauteur. Sur un écran de projection située à quelques mètres, on constate que la tâche quasi-ponctuelle formée par le faisceau, en l’absence d’obstacle, s’élargit perpendiculairement à la fente lorsque celle-ci se rétrécit. De plus, l

3 – Phase d’une onde lumineuse

Les rayons lumineux de l’optique géométrique sont en tout point tangents à la direction de propagation de l’onde lumineuse. Les rayons lumineux sont les lignes de champ du vecteur d’onde r k . Ce sont les trajectoires de l’énergie. ressources.unisciel.fr

Principe de retour inverse de la lumière :

« Les lois de la réflexion et de la réfraction sont indépendantes du sens de parcours de la lumière. » Si on inverse le sens de propagation de la lumière, les rayons lumineux sont inchangés. Pour une lumière monochromatique : (dans le cadre de la théorie scalaire de la lumière) rr ressources.unisciel.fr

Différence de phase entre deux points situés sur un même rayon lumineux :

Dans un milieu homogène d’indice n, un rayon lumineux rectiligne est déterminé par un point O r quelconque et son vecteur unitaire u . étant un point quelconque de ce rayon, r = u . OM est la longueur parcourue par la lumière entre O et M, comptée positivement dans le sens de propagation. La phase de l’onde en M peut s’écrire : rr ressources.unisciel.fr

5 – Surface d’ondes et stigmatisme

C’est une surface équiphase ( Φ = cste M / S ). En d’autres termes, vu la signification du chemin optique, une surface d’onde est un ensemble de points atteints en même temps par la lumière issue de S. Pour une onde monochromatique plane : rr ressources.unisciel.fr

Stigmatisme :

Soit un point objet A et son image B par un système optique constitué de miroirs et de lentilles. On considère deux rayons lumineux quelconques reliant A à B et leur intersection P et Q avec une surface d’onde Σ’. Σ A Système ressources.unisciel.fr

Σ’ P B

optique Q Après calculs, (AP) + (PB) = (AQ) + (QB) = (AB) : le chemin optique entre deux points conjugués par un système optique stigmatique est indépendant du rayon qui les relie. On peut également indiquer que le temps de propagation des rayons émis en même temps par le point A pour aller en B ne dépend du rayon, puisqu’il y a stigmatisme. Par co

Exercice d’application : (déphasage entre deux ondes cohérentes)

Une onde plane, supposée monochromatique, est interceptée par une lentille mince convergente de rayon R et de distance focale image f’. Un écran est placé à une distance 3f’ de la lentille. Déterminer le domaine de l’écran éclairé par les deux ondes et calculer leur déphasage en un point de ce domaine. La lentille est taillée dans un verre d’indice

7) Trains d’ondes :

Une onde plane progressive monochromatique, de direction (Oz), est de la forme : E    z  r   z   r = E cos  ω  t −  + φ  u + ressources.unisciel.fr

f ( ω ) exp  i ω  t − d ω

  z     c   L’amplitude complexe totale, résultant de la superposition des bandes spectrales est : +∞   − ∞ ∫ = ) t , M ( s f ( ω ) exp  i ω  t − d ω   z     c   f(ω) est appelé le profil spectral en amplitude de la source et ne possède de valeurs significatives qu’aux alentours de ω 0. Par exemple (profil spectral lorentzien)

les ondes lumineuses : révisions : 2Bac الثانية بكالوريا

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Quel est le domaine des ondes lumineuses ?

Dans le spectre électromagnétique, la lumière visible se situe dans un domaine en longueurs d'onde (dans l'air ou dans le vide) comprises entre 400 nm et 800 nm.
. En deçà, se situent les ultraviolets (entre 10 nm et 400 nm) et au-delà, les infrarouges (entre 800 nm et 1 mm).

Quelle est la fréquence des ondes lumineuses ?

Les ondes lumineuses correspondent à des longueurs d'ondes comprises entre 400 nm (violet) et 800 nm (rouge).
. Leurs fréquences vont donc de 3,75.10¹⁴ à 7,5.10¹⁴ Hz.

Comment calculer une onde lumineuse ?

Dans un milieu donné, la fréquence et la longueur d'onde sont liées par la formule : ?=c/f=c*T ou ? est la longueur d'onde en mètre (m), c la célérité de propagation de l'onde en mètre par seconde (m.s^-¹), f la fréquence (Hz) et T la période (s).

Comment se propagent les ondes lumineuses ?

Comme toute onde mécanique progressive, l'onde lumineuse se propage dans tout milieu matériel (solide, liquide ou gazeux).
. Mais, au contraire des ondes mécaniques, elles peuvent également se propager dans le vide (la lumière du soleil traverse le vide interstellaire avant de pénétrer dans l'atmosphère terrestre).

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