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Optique geometrique cours OPTIQUE GEOMETRIQUE Introduction L'optique est la branche de la physique qui étudie les phénomènes mettant en jeu la lumière La lumière est un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre nm et nm doma

OPTIQUE GEOMETRIQUE Introduction L'optique est la branche de la physique qui étudie les phénomènes mettant en jeu la lumière La lumière est un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre nm et nm domaine du visible Ultra Violet Visible nm Infra Rouge ? longueur d'onde nm Le domaine du visible représente une très faible fraction de l ? échelle des longueurs d ? ondes correspondant aux ondes électromagnétiques La lumière peut-être selon le problème étudié modélisée comme une onde électromagnétique ou comme formée de corpuscules les photons porteurs de quantités élémentaires d'énergie quantas E hc ? h h - J s étant la constante de Planck c m s- la vitesse de la lumière dans le vide ? et représentant respectivement la longueur d'onde dans le vide et la fréquence du rayonnement associé au photon Remarque dans ce contexte l ? usage est de noter la fréquence habituellement représentée par la lettre f - Généralités Sources lumineuses La lumière du jour celle des lampes à incandescence celle du Soleil dite lumière blanche contiennent toutes les radiations du visible Le spectre de cette lumière est continu intensité lumineuse I Imax L ? intensité émise par une source lumineuse est répartie de façon non uniforme sur les di ?érentes longueurs d ? onde ?max longueur d ? onde ? CLes lampes spectrales émettant de la lumière du fait de décharges électriques générées dans un gaz présentent au contraire un spectre discret ou spectre de raies Spectre d ? une lampe à mercure sous haute pression éclairage public Les lampes à LED electro luminescent diodes sont basées sur une émission photo-électronique Leur spectre est lui aussi discret formé de raies d ? émission Le LASER Light Ampli ?cation by Stimulated Emission of Radiation produit une onde pratiquement monochromatique La longueur d ? onde émise dépend du type de Laser Ci-dessous spectre du Laser Helium- Neon Modèle de la source ponctuelle monochromatique La lumière est émise à partir de la surface de ces sources que l ? on peut considérer comme une association de sources ponctuelles Dans un modèle simple on considèrera une seule des fréquences d ? émission notée f Chaque source ponctuelle monochromatique émet une onde sphérique c ? est- à-dire dont la surface d ? onde est une sphère de fréquence f donnée La progression de l ? onde se traduit par une expansion radiale de ces sphères à une vitesse correspondant à la célérité de l ? onde Dans l ? air cette célérité vaut c m s- source pontuelle C Indice optique Dans un milieu transparent l ? onde lumineuse va se propager à une vitesse v di ?érente et inférieure à celle obtenue dans le vide Par dé ?nition l ? indice optique n d ? un milieu correspond au rapport n c v L ? indice n est donc sans dimension et sa valeur est supérieure à La notion d ? onde a été amplement décrite en terminale et nous avons repris ces notions en