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Optique ondulatoire CTroisième partie Optique C C? Ó ? ? ? ? ? ÓÒ ? ? ? ? Ò ? ? ? La nature ondulatoire de la lumière objet de controverse scienti ?que aux XV IIème et XV IIIème siècles fut dé ?nitivement établie par la découverte au début du X IX ème siè

CTroisième partie Optique C C? Ó ? ? ? ? ? ÓÒ ? ? ? ? Ò ? ? ? La nature ondulatoire de la lumière objet de controverse scienti ?que aux XV IIème et XV IIIème siècles fut dé ?nitivement établie par la découverte au début du X IX ème siècle des phénomènes d ? interférence et de di ?raction Ces phénomènes sont observés avec tous les types d ? onde L ? optique ondulatoire est une théorie élaborée au début du X IX ème siècle qui les interprète Elle englobe les résultats de l ? optique géométrique qui est une approximation de l ? optique ondulatoire valable dans la limite des très faibles longueurs d ? onde par rapport à la dimension des obstacles rencontrés par la lumière Avec sa théorie électromagnétique Maxwell élucida à la ?n du X IX ème siècle la question de la nature de l ? onde lumineuse c ? est une onde électromagnétique La théorie scalaire de l ? optique ondulatoire est donc une approximation par rapport à la théorie des ondes électromagnétiques ondes vectorielles On discutera la validité de ce point de vue En ?n la découverte au début du X X ème siècle des propriétés corpusculaires de la lumière contraint les physiciens à admettre la dualité onde-corpuscule de la lumière On découvrit au cours de la même période que toutes les particules élémentaires ont également une double nature ondulatoire et corpusculaire La mécanique quantique fut élaborée pour tenir compte de cette double nature La mécanique classique est une approximation de la mécanique quantique exactement comme l ? optique géométrique est une approximation de l ? optique ondulatoire Dans ce chapitre on pose les bases de l ? optique ondulatoire Le modèle scalaire de la lumière Nature de l ? onde lumineuse On verra dans le cours d ? électromagnétisme que la lumière est une onde électromagnétique Une onde électromagnétique se compose de deux champs de vecteurs couplés le champ électrique E ? et le champ magnétique B ? se propageant à la vitesse c ?? ? m s ?? dans CCHAPITRE ?? MODÈLE SCALAIRE DES ONDES LUMINEUSES le vide Dans le cas d ? une onde plane voir chapitre ces vecteurs sont perpendiculaires entre eux et à la direction de propagation que l ? on supposera être celle du vecteur u ?z dans la discussion qui suit y E ? x z direction de propagation Figure ?? Lumière naturelle non polarisée Dans le cas de la lumière naturelle la direction du vecteur E ? change de manière aléatoire au cours du temps la durée moyenne entre deux changements est le temps de cohérence c qui sera dé ?ni plus loin dans ce chapitre À ce stade il suf ?t de savoir que ce temps est extrêmement bref par rapport à la durée d ? une expérience Ainsi il n ? est pas possible d ? attribuer une direction au champ E ? On dit que la lumière naturelle est non polarisée