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Cours de premier cycle universitaire l1 l2 optique optique geometrique wikilivres

Wikilivres Cours de premier cycle universitaire L L Optique Optique géométrique L'optique est la science de l'étude de la lumière Il existe plusieurs façons de décrire cette dernière l'optique géométrique et l'optique ondulatoire en sont les deux principales L'optique géométrique est la partie de l'optique qui fut historiquement la première à être développée Elle est basée sur la notion de rayon lumineux c'est pourquoi elle est dite géométrique L'optique ondulatoire en o ?re une description plus complète mais plus di ?cile à aborder supposant que la lumière est formée d'ondes Optique géométrique ? CLe rayon lumineux ? Coucher de soleil Un rayon lumineux est mathématiquement une ligne in ?niment ?ne qui est un élément d'un modèle c'est-à-dire une représentation mathématique de la lumière On suppose alors que la lumière est composée d'une in ?nité de rayons ayant tous des formes di ?érentes les uns par rapport aux autres Ainsi un faisceau de lumière est un ensemble de rayons Cette notion de rayon a une longue histoire elle fut principalement développée au cours du moyen-? ge arabe par Ibn-al-Haytam autrement dit Halazen qui fut le premier à discerner le caractère physique la lumière physique elle-même et le caractère géométrique de la notion de rayon C'est à partir de cette distinction que l'optique géométrique va pouvoir se construire C'est par exemple gr? ce à celle-ci que l'explication de la formation des images par les miroirs fut découverte De nombreuses propriétés de ces rayons ont pu être observées Par exemple sur la photographie ci-contre il semble que la lumière émise par le soleil prenne la forme de rayons allant en ligne droite Cette observation est en réalité assez générale on a pu montrer que les rayons se propagent toujours en ligne droite dans un milieu homogène un milieu identique en tout point Cependant dans les milieux non-homogènes il est possible que les rayons soient courbés C'est ce qui se produit lors d'un mirage Dans les prochains chapitres nous nous attacherons à énoncer d'autres lois décrivant certains phénomènes connus CLa ré exion ? Vase ré échi dans un miroir Le phénomène de ré exion de la lumière traduit le renvoi de la lumière par un objet comme un miroir La loi de la ré exion décrivant son e ?et sur un rayon est connue depuis les grecs C'est une loi phénoménologique qui n'explique pas totalement la ré exion sur un miroir car les irrégularités à sa surface compliquent le phénomène Elle fut exprimée par Ibn-al-Haytam - dans son Discours de la lumière le mouvement incident est composé du mouvement dans la direction de la normale à l'intérieur de l'obstacle et du mouvement dans la direction de la normale à la première qui est elle-même prolongée dans le plan o? se trouve le mouvement incident ? Autrement dit le faisceau incident présente deux mouvements l'un perpendiculaire à la surface ré échissante et l'autre parallèle à celle-ci Ce dernier est simplement prolongé alors que le premier s'inverse On peut aussi énoncer la loi de la ré