Sciences Physiques
Révisions TSI 1
- Lois de l'optique géométrique : description ondulatoire et situation dans le spectre électromagnétique de la lumière ; description corpusculaire (photon) ; caractérisation de quelques sources par leur spectre ; propagation dans un milieu homogène, transparent et isotrope, indice de réfraction, longueur d’onde dans le vide et dans un milieu ; notion de rayon lumineux, principe d’indépendance des rayons lumineux, principe du retour inverse de la lumière ; lois de Snell-Descartes, condition de réflexion totale, applications à la fibre optique à saut d’indice ; déviation par une prisme.
- Miroir plan et lentilles minces : stigmatisme et relations de conjugaison ; image, objet, caractère réel et virtuel ; description des lentilles minces, modélisation ; stigmatisme approchés, conditions de Gauss ; éléments focaux, vergence et distance focale ; construction des images à l’aide des 3 rayons fondamentaux, construction d’un rayon quelconque ; construction d’une image à partir d’un objet donné ; uniquement maîtrise des formules de conjugaison de Descartes ; modèle de l’œil : plage d’accommodation, résolution angulaire ; modèle de l’appareil photographique ; exemple de la lunette astronomique (tracé de rayons lumineux sans calculs).
Leçon 5 : modèle scalaire de la lumière
Notions :
- nature d'une onde de lumière, modélisation d'une vibration lumineuse
- chemin optique, déphasage dû à la propagation, surfaces d'ondes, théorème de Malus, principe du retour inverse de la lumière
- onde plane, onde sphérique, effet d'une lentille mince dans l'approximation de Gauss
- éclairement, temps de réponse d'un détecteur.
Capacités :
- utiliser une grandeur scalaire pour décrire un signal lumineux
- exprimer le retard de phase en un point (par rapport à un autre) en fonction de la durée de propagation ou du chemin optique
- associer une description de la formation des images en termes de rayon de lumière et en termes de surfaces d’onde ; utiliser la propriété énonçant que le chemin optique séparant deux points conjugués est indépendant du rayon de lumière choisi
- relier l’éclairement à la moyenne temporelle du carré de la grandeur scalaire optique ; citer l’ordre de grandeur du temps d'intégration de quelques capteurs optiques.
