64 Chapitre 3
Optique géométrique
Dans le cadre de l’optique géométrique, les aspects ondulatoires de la lumière sont négligés.
Cela revient à supposer que les instruments utilisés sont de très grandes tailles devant la
longueur d’onde (facteur 1 000 au moins). L’optique géométrique s’intéresse alors aux rayons
lumineux et utilise des lois simples ayant pour origine des constatations géométriques.
Approximation de l’optique géométrique
L’optique géométrique ne fait pas d’hypothèses sur la nature de la lumière.
3 La lumière arrive sur un dioptre
Après avoir été émis par l’étoile et s’être propagés dans le vide, les rayons lumineux arrivent en
contact avec l’atmosphère où des phénomènes de réflexion et de réfraction peuvent se produire.
Pour les décrire, on introduit le vocabulaire suivant :
• Dioptre : surface séparant deux milieux d’indices différents. Si cette surface est plane,
on parle de dioptre plan.
• Normale : direction perpendiculaire au dioptre, au point où le rayon le rencontre.
• Plan d’incidence : plan contenant la normale et le rayon incident.
• Angle d’incidence : angle entre la normale au dioptre et le rayon incident.
Définition : Vocabulaire de l’optique géométrique
En optique géométrique, tous les angles sont définis par rapport à la normale au
dioptre.
On considère un rayon incident qui se propage dans un milieu d’indice n 1 et qui rencontre un
dioptre de séparation avec un milieu d’indice n 2 . La figure 3.4 introduit les notations utilisées.
Milieu 1 : n 1
Milieu 2 : n 2
A
A
rayon incident
rayon réfléchi
normale
dioptre
i 2
rayon réfracté
i = i 1
r
I
Figure 3.4. Réflexion et réfraction d’un rayon lumineux lorsque n1 < n2.
Dans le plan d’incidence, les angles par rapport à la normale sont des grandeurs algébriques, positifs
pour une rotation dans le sens trigonométrique, négatifs pour la rotation inverse. La direction du
rayon réfléchi est donnée par la première loi de Snell-Descartes :
partagelivrescpge.blogspot.com
Optique géométrique
Dans le cadre de l’optique géométrique, les aspects ondulatoires de la lumière sont négligés.
Cela revient à supposer que les instruments utilisés sont de très grandes tailles devant la
longueur d’onde (facteur 1 000 au moins). L’optique géométrique s’intéresse alors aux rayons
lumineux et utilise des lois simples ayant pour origine des constatations géométriques.
Approximation de l’optique géométrique
L’optique géométrique ne fait pas d’hypothèses sur la nature de la lumière.
3 La lumière arrive sur un dioptre
Après avoir été émis par l’étoile et s’être propagés dans le vide, les rayons lumineux arrivent en
contact avec l’atmosphère où des phénomènes de réflexion et de réfraction peuvent se produire.
Pour les décrire, on introduit le vocabulaire suivant :
• Dioptre : surface séparant deux milieux d’indices différents. Si cette surface est plane,
on parle de dioptre plan.
• Normale : direction perpendiculaire au dioptre, au point où le rayon le rencontre.
• Plan d’incidence : plan contenant la normale et le rayon incident.
• Angle d’incidence : angle entre la normale au dioptre et le rayon incident.
Définition : Vocabulaire de l’optique géométrique
En optique géométrique, tous les angles sont définis par rapport à la normale au
dioptre.
On considère un rayon incident qui se propage dans un milieu d’indice n 1 et qui rencontre un
dioptre de séparation avec un milieu d’indice n 2 . La figure 3.4 introduit les notations utilisées.
Milieu 1 : n 1
Milieu 2 : n 2
A
A
rayon incident
rayon réfléchi
normale
dioptre
i 2
rayon réfracté
i = i 1
r
I
Figure 3.4. Réflexion et réfraction d’un rayon lumineux lorsque n1 < n2.
Dans le plan d’incidence, les angles par rapport à la normale sont des grandeurs algébriques, positifs
pour une rotation dans le sens trigonométrique, négatifs pour la rotation inverse. La direction du
rayon réfléchi est donnée par la première loi de Snell-Descartes :
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