Semaine du lundi 20 janvier 2025
Rappels d'optique géométrique
- Lois de Snell Descartes de la réflexion et de la réfraction : réfraction limite, réflexion totale
- Formation des images : notions d'objet, d'image, de stigmatisme, définition des foyers pour un système optique centré.
- Lentilles minces : constructions des rayons fondamentaux, construction d'un rayon quelconque, relations de conjugaison
Introduction à l'optique ondulatoire
- Sources de lumière et récepteurs (notion de train d'onde, de cohérence temporelle, de largeur spectrale associée à la source, de temps de réponse du récepteur)
- Modèle scalaire (approximation scalaire, théorème de Malus, chemin optique)
Interférences lumineuses
- Nécessité de sources cohérentes (obtention de telles sources à partir d'une source primaire)
- Formule de Fresnel des interférences
- Figure d'interférence (déphasage, différence de marche, ordre d'interférences, contraste)
- Dispositif des trous d'Young (calcul de la différence de marche, franges rectilignes, interfrange, cas d'une source étendue (notion de cohérence spatiale), influence de la largeur spectrale, éclairage en lumière blanche)
Exemples de questions de cours (à titre indicatif)
- Lois de Snell Descartes (énoncé complet, cas de la réfraction limite et réflexion totale, applications)
- Lentilles minces (définitions, constructions, applications)
- Théorème de Malus (énoncé, utilisation pratique, cas du passage par une lentille mince)
- Formule de Fresnel des interférences (conditions de cohérence, formule)
- Trous d'Young (Dispositif, calcul de la différence de marche, figure d'interférences)
- Cohérence (Définition de la cohérence temporelle pour une source non monochromatique, définition de la cohérence spatiale pour une source non ponctuelle)
Note pour les colleurs : le cours a été vu un peu à marche forcée pour tenter d'approcher l'interféromètre de Michelson avant le TP du lundi 20 ... donc on n'a pas pris le temps de corriger des exercices (on en fera jeudi 16, mais pas avant) donc n'hésitez pas à accompagner les élèves si vous les voyez en difficulté lorsqu'on s'éloigne de l'exemple du cours (les trous d'Young). Toutes les notions subtiles de cohérence spatiale et temporelle ont été vues mais ne sont pas encore forcément bien digérées puisqu'on n'a pas appliqué ces notions en exercice.
