Appareils d`optique Optique ondulatoire

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Appareils
d'optique
Optique
ondulatoire
#0605
Karel Lemr
Diffraction simulée sur deux troux circulaires
Nous avons un problème

On réalise l'expérience suivante:
la lumière est amenée à un trou

bien expliquable par l'optique géometrique
Nous avons un problème

Mais si le trou devient beaucoup plus petit (1m):
on observe la situation suivante (phenomène de diffraction)

L'optique géometrique est incapable
de l'expliquer!

On doit utiliser l'optique ondulatoire
Optique ondulatoire

La lumière est décrite comme une onde:
Longueur d'onde
c
=
f

Amplitude A
Sens de propagation
f … fréquence
c … vitesse de propagation (célérité)

Dans le cas d'un milieu matériel on remplace c par v = c/n

La fréquence ne dépend pas de milieu matériel
Classification de la lumière
400nm
750nm
UV
IR
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Srgbspectrum.png
Interférence

Interférence – addition de deux ou plusiers ondes

Deux ondes se rencontrent:
1
+
2
=
résultat
Interférence

Interférence constructive – les ondes se rencontrent avec la
même phase
+
maximum
maximum

=
Interférence destructive – les ondes se rencontrent avec les
phase opposées
+
maximum
minimum
=
Fentes de Young
2 fentes d'épaiseur négligeable

Interférence variant entre constructive et destructive

On observe des interfringes
Diffraction

Diffraction = interférence sur un trou de dimensions petites,
mais non négligeables
l'image de diffraction

≈
a

a
trou de dimension comparable à la longueur d'onde
Diffraction sur quelques troux
trou
L'image de diffraction
trou
L'image de diffraction
Lumière blanche

Lumière monochromatique – une seule couleur, une seule
fréquence, une seule longueur d'onde

Lumière polychromatique – plusiers couleurs, fréquences,
longueurs d'onde

Lumière blanche – composition de toutes les couleurs (fréquences,
longueurs d'onde)
rotation
Dispersion

Dispersion – l'indice de réfraction dépend de la longueur d'onde

Chaque couleur est réfractée différament
lumière blanche
lumière monochromatique
prisme dispersif

Par la dispersion on peut décomposer la lumière blanche
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