© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
Lois fondamentales de l’optique géométrique
Homogène signifie que les propriétés physiques (composition, densité, indice de
réfraction...) sont les mêmes en tout point du milieu.
Isotrope signifie que ces propriétés sont identiques dans toutes les directions de propagation du rayon lumineux.
Par exemple, une autoroute est un milieu homogène pour les voitures car elles
peuvent s’y déplacer à la même vitesse quel que soit l’endroit ; par contre, elles ne
peuvent se déplacer que dans une direction et deux sens donc ce n’est pas un milieu
isotrope. Il existe des milieux en optique pour lesquels la vitesse de propagation n’est
pas la même parallèlement aux trois axes de coordonnées : on dit que ces milieux
sont biréfringents (c’est par exemple le cas du quartz). Ils ne sont pas étudiés dans cet
ouvrage.
3.1 Cadre de l’approximation de l’optique géométrique
Dans certaines conditions, le caractère ondulatoire de la lumière est peu apparent,
c’est-à-dire que des phénomènes caractéristiques comme la diffraction ne sont pas
observables. C’est le cas quand toutes les ouvertures traversées sont grandes par rapport
à la longueur d’onde. On retrouve les observations décrites au début du chapitre. On
dit alors qu’on se trouve dans le cadre de l’approximation de l’optique géométrique,
ce qui entraîne alors un certain nombre de propriétés simples énoncées dans la suite.
Les lois de l’optique géométrique étudiées dans la suite sont valables tant que les
instruments utilisés sont de grande taille par rapport à la longueur d’onde.
3.2 Propagation rectiligne
Depuis la plus haute Antiquité, il est observé que la lumière issue d’une source ponctuelle se propageant dans un milieu homogène et isotrope emprunte un trajet rectiligne passant par la source (on peut remarquer que, à indice constant donc à vitesse
constante, cela revient à minimiser le temps de parcours).
Dans un milieu homogène et isotrope, les rayons lumineux sont des droites.
Ainsi la prévision du comportement de la lumière pourra se faire directement à l’aide
des lois de la géométrie, et c’est pour cela que l’on parle d’optique géométrique.
Dans une suite de milieux homogènes, le trajet d’un rayon lumineux sera formé
d’une succession de segments de droite.
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Lois fondamentales de l’optique géométrique
Homogène signifie que les propriétés physiques (composition, densité, indice de
réfraction...) sont les mêmes en tout point du milieu.
Isotrope signifie que ces propriétés sont identiques dans toutes les directions de propagation du rayon lumineux.
Par exemple, une autoroute est un milieu homogène pour les voitures car elles
peuvent s’y déplacer à la même vitesse quel que soit l’endroit ; par contre, elles ne
peuvent se déplacer que dans une direction et deux sens donc ce n’est pas un milieu
isotrope. Il existe des milieux en optique pour lesquels la vitesse de propagation n’est
pas la même parallèlement aux trois axes de coordonnées : on dit que ces milieux
sont biréfringents (c’est par exemple le cas du quartz). Ils ne sont pas étudiés dans cet
ouvrage.
3.1 Cadre de l’approximation de l’optique géométrique
Dans certaines conditions, le caractère ondulatoire de la lumière est peu apparent,
c’est-à-dire que des phénomènes caractéristiques comme la diffraction ne sont pas
observables. C’est le cas quand toutes les ouvertures traversées sont grandes par rapport
à la longueur d’onde. On retrouve les observations décrites au début du chapitre. On
dit alors qu’on se trouve dans le cadre de l’approximation de l’optique géométrique,
ce qui entraîne alors un certain nombre de propriétés simples énoncées dans la suite.
Les lois de l’optique géométrique étudiées dans la suite sont valables tant que les
instruments utilisés sont de grande taille par rapport à la longueur d’onde.
3.2 Propagation rectiligne
Depuis la plus haute Antiquité, il est observé que la lumière issue d’une source ponctuelle se propageant dans un milieu homogène et isotrope emprunte un trajet rectiligne passant par la source (on peut remarquer que, à indice constant donc à vitesse
constante, cela revient à minimiser le temps de parcours).
Dans un milieu homogène et isotrope, les rayons lumineux sont des droites.
Ainsi la prévision du comportement de la lumière pourra se faire directement à l’aide
des lois de la géométrie, et c’est pour cela que l’on parle d’optique géométrique.
Dans une suite de milieux homogènes, le trajet d’un rayon lumineux sera formé
d’une succession de segments de droite.
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