Chap1 [Mode de compatibilité]

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Département Mesures Physiques – 2nde année – S3 2015-2016
Optique Ondulatoire
UE 32 - Module 3202
Yannick Dumeige
[e-mail]
Volume horaire : 10 h de CM / 15 h de TD
Optique Ondulatoire
Plan du cours
[1] Aspect ondulatoire de la lumière
[2] Interférences à deux ondes
[3] Division du front d’onde
[4] Division d’amplitude
[5] Polarisation
[6] Diffraction
[7] Interférences à ondes multiples
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Optique Ondulatoire
Plan du cours
[1] Aspect ondulatoire de la lumière
[2] Interférences à deux ondes
[3] Division du front d’onde
[4] Division d’amplitude
[5] Polarisation
[6] Diffraction
[7] Interférences à ondes multiples
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Chapitre 1 – Aspect ondulatoire de la lumière
1 – Eléments de physique des ondes
1.1) Définition et exemples
On appelle onde scalaire toute déformation ou vibration dont
l’amplitude A(x,y,z,t) ou encore A(r,t) est une fonction
périodique des variables temporelle (t) et spatiale (r)
Exemples d’onde :
- Elongation le long d’une corde
- Déformation de la surface d’un liquide
- Le son (surpression)
- La lumière

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1.2) Ondes planes progressives
Exemple d’onde progressive : perturbation locale A se propageant le
long d’une corde (onde mécanique)
Onde plane : A ne dépend que d’une coordonnée cartésienne : ici x
Chapitre 1 – Aspect ondulatoire de la lumière
Expression d’une onde plane scalaire progressive se propageant
sans déformation avec une vitesse v:
Instant
Instant
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1.3) Ondes planes progressives monochromatiques
Une onde plane progressive est dite monochromatique si
pour une position donnée les variations temporelles sont
sinusoïdales
Chapitre 1 – Aspect ondulatoire de la lumière
Son expression générale devient :
- Phase à l’origine :
- Pulsation de l’onde monochromatique :
- Fréquence f de l’onde monochromatique définie par :
- Période de l’onde monochromatique :
- Amplitude maximale :

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Illustration de l’onde plane monochromatique progressive :
Chapitre 1 – Aspect ondulatoire de la lumière
Pour ϕ0=0 :
La longueur d’onde λde l’onde monochromatique est la distance
parcourue par l’onde pendant une période :
Variations spatiales en :
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Chapitre 1 – Aspect ondulatoire de la lumière
Variations temporelles au point :

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Surface équiphase ou surface d’onde : ensemble de points possédant la même phase
Pour une onde plane les surfaces équiphases sont des plans.
Vecteur d’onde de l’onde plane
monochromatique progressive :
λ
λλ
λdépend du milieu
considéré
On appelle phase de l’onde monochromatique la quantité :
Chapitre 1 – Aspect ondulatoire de la lumière
Vecteur unitaire de la direction de
propagation :
Plan équiphase ou plan
d’onde
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Pour l’onde plane, les plans équiphases sont orthogonaux à la
direction de propagation
Cas général : on écrit la phase
Où rle vecteur repérant le point courant Ms’écrit :
Chapitre 1 – Aspect ondulatoire de la lumière
En choisissant :
On retrouve bien :