Optique
14
À RETENIR
➤ Les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide et dans les milieux matériels. Elles couvrent une très large gamme de fréquences depuis les ondes radio
(ν = 3 · 10
3 Hz) jusqu’aux rayons γ (ν = 10
22 Hz).
➤ Les ondes électromagnétiques sinusoïdales se reproduisent identiques à elles-mêmes
au bout d’un certain temps appelé période T , exprimé en secondes, inverse de la
fréquence ν , exprimée en Hertz. La distance entre deux points successifs séparés par
le temps T est la longueur d’onde λ . Une onde est dite monochromatique si elle est caractérisée par une seule valeur de ν , de T ou de λ . Généralement elle est une superposition
de plusieurs ondes électromagnétiques monochromatiques : elle est alors polychromatique.
➤ La lumière n’est qu’une petite partie du vaste spectre électromagnétique appelée le
visible ; dans le vide, le visible est compris entre λ = 400 nm et λ = 800 nm .
➤ Principes de la propagation rectiligne :
• dans le vide, la lumière se propage en ligne droite, indépendamment du sens de
propagation, avec une vitesse c indépendante de la direction ; on a toujours λν = c .
• dans un milieu transparent, isotrope et homogène la lumière se propage en ligne droite
avec une vitesse V indépendante de la direction ; on a λν = V .
➤ .c est la vitesse de la lumière dans le vide ; c’est la plus grande vitesse de propagation
qui puisse exister dans l’Univers. C’est une constante fondamentale de la physique.
Sa valeur approchée est c ≈ 3 · 10
8 m · s
−1 .
Dans un milieu matériel, la vitesse de la lumière est V = c/n , où n, indice absolu du
milieu, dépend de la longueur d’onde. n est toujours supérieur ou égal à 1 (donc
V < c ).
➤ .n dépend aussi des conditions thermodynamiques locales (densité, pression et température) lorsqu’elles sont différentes d’un point à l’autre d’un milieu ; on dit alors
que le milieu est inhomogène.
➤ Le formalisme de l’optique géométrique, qui décrit la propagation de la lumière
émise par des sources ponctuelles ou de faible taille (source placée à grande distance), est applicable quand les dimensions du système étudié sont grandes devant la
longueur d’onde λ .
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À RETENIR
➤ Les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide et dans les milieux matériels. Elles couvrent une très large gamme de fréquences depuis les ondes radio
(ν = 3 · 10
3 Hz) jusqu’aux rayons γ (ν = 10
22 Hz).
➤ Les ondes électromagnétiques sinusoïdales se reproduisent identiques à elles-mêmes
au bout d’un certain temps appelé période T , exprimé en secondes, inverse de la
fréquence ν , exprimée en Hertz. La distance entre deux points successifs séparés par
le temps T est la longueur d’onde λ . Une onde est dite monochromatique si elle est caractérisée par une seule valeur de ν , de T ou de λ . Généralement elle est une superposition
de plusieurs ondes électromagnétiques monochromatiques : elle est alors polychromatique.
➤ La lumière n’est qu’une petite partie du vaste spectre électromagnétique appelée le
visible ; dans le vide, le visible est compris entre λ = 400 nm et λ = 800 nm .
➤ Principes de la propagation rectiligne :
• dans le vide, la lumière se propage en ligne droite, indépendamment du sens de
propagation, avec une vitesse c indépendante de la direction ; on a toujours λν = c .
• dans un milieu transparent, isotrope et homogène la lumière se propage en ligne droite
avec une vitesse V indépendante de la direction ; on a λν = V .
➤ .c est la vitesse de la lumière dans le vide ; c’est la plus grande vitesse de propagation
qui puisse exister dans l’Univers. C’est une constante fondamentale de la physique.
Sa valeur approchée est c ≈ 3 · 10
8 m · s
−1 .
Dans un milieu matériel, la vitesse de la lumière est V = c/n , où n, indice absolu du
milieu, dépend de la longueur d’onde. n est toujours supérieur ou égal à 1 (donc
V < c ).
➤ .n dépend aussi des conditions thermodynamiques locales (densité, pression et température) lorsqu’elles sont différentes d’un point à l’autre d’un milieu ; on dit alors
que le milieu est inhomogène.
➤ Le formalisme de l’optique géométrique, qui décrit la propagation de la lumière
émise par des sources ponctuelles ou de faible taille (source placée à grande distance), est applicable quand les dimensions du système étudié sont grandes devant la
longueur d’onde λ .