Corrigé QCM Optique

QCM Optique géométrique et ondulatoire
-L’indice de l’eau est d’environ 4/3 donc l’angle incident de réflexion totale vérifie correspondant à
environ 49 ° au delà duquel il y a réflexion totale conformément à la loi de Descartes de la réfraction. Toute la
puissance passe dans le rayon réfléchi dans ce cas.
-La loi de la réfraction peut en effet être retrouvée de la façon suivante : on dessine deux rayons (équivalents) vérifiant
la loi de Descartes de la réfraction et interceptant le dioptre plan séparateur des milieux en deux points distants d’une
valeur d quelconque. Ces rayons étant parallèles avant et après l’interaction avec le dioptre ils correspondent à deux
infinis conjugués : leur «"longueur"» infinie est exactement la même. On utilise alors Malus et traçant des plans d’onde
perpendiculaires à ces rayons, on revient au dioptre. Un plan côté incident est équiphase : pas de différence de
marche pour arriver à ces points. Le plan de l’autre côté (réfraction) n’est pas équiphase mais à partir de lui il n’y aura
plus de différence de marche pour aller à l’infini. Ainsi on fait apparaitre un supplément de marche avant pour un
rayon et supplément de marche après pour l’autre rayon. Les points de départ et d’arrivée étant conjugués, ces deux
marches sont égales or l’une s’écrit et l’autre : on retrouve bien la loi de Descartes de la
réfraction.
(J’ai ici volontairement évité de faire le schéma à votre place pour que vous le fassiez !)
-Les raies parfaitement monochromatiques n’existent pas. Il s’agirait de trains d’ondes infiniment longs;
-Il ne peut y avoir d’interférences entre deux ondes de fréquences différentes (non isochrones)
-Une telle longueur de cohérence n’est obtenue qu’avec des bons LASERS «"monochromatiques"» : dans le cas d’un
modèle bichromatique idéal, la longueur de cohérence a pour ordre de grandeur l’inverse du ∆sigma du doublet
(sigma nombre d’onde étant l’inverse de la longueur d’onde). Ainsi pour le doublet équivalent du sodium on obtiendrait
environ 0.6mm
-Oui, toutes les sources spectrales donnant des spectres de raies fonctionnent sur ce principe. Plus la pression
augmente, plus un fond de spectre continu s’ajoute au spectre de raies.
-Première affirmation évidente par définition et seconde affirmation à vérifier par un tracé de rayons
-Le caractère «"mince"» du système optique signifie seulement que l’on peut le modéliser par un trait mince le
positionnant et deux foyers symétriques relativement à cette position. Dans le cas de systèmes épais on figurera la
zone épaisse dans laquelle on ignore le trajet des rayons et le système nécessitera plus d’éléments cardinaux : plans
principaux et antiprincipaux, points nodaux etc. (aucun rapport avec les bords plus épais ou non que le centre)
-Pour constituer un système afocal avec deux lentilles, il suffit que le foyer image de la première lentille coïncide avec
le foyer objet de la seconde. On peut donc le réaliser avec des lentilles de vergences quelconques a priori. Le cas
d’opposition des vergences est le cas le plus stupide qui soit puisque les lentilles sont accolées et leur association
correspond alors à l’absence de système optique !
sin iRT
( )
=nair
neau
≈3
4
n1.d.sin θ
1
( )
n2.d.sin θ
2
( )

-C’est le PUNCTUM REMOTUM qui est renvoyé à l’infini
-La situation de repos d’un oeil «"normal"» correspond effectivement à une «"mise au point"» à l’infini. On cherche donc
systématiquement à réaliser cette situation après l’oculaire de tous les instruments d’observation optique (ce qui
implique que la formation de l’image par l’objectif se fasse dans le plan focal objet de l’oculaire)
-Non l’iris autour de la pupille joue le rôle de diaphragme et non d’obturateur : un obturateur occulte ou laisse au
contraire passer tout rayon pendant une durée spécifique correspondant au temps de pause d’un appareil photo.
-Oui on considère généralement que la résolution angulaire standard est d’environ 3.10-4 à 5.10-4 radians soit environ
la minute «"d’arc"» (1/60ème de degré)
-Une lunette de visée à l’infini est un système afocal (c'est à dire que le foyer image de l'objectif et le foyer objet de
l’oculaire sont confondus. Les rayons lumineux sont tous parallèles à leur arrivée dans l'objectif. L’image sera donc
dans le plan focal image de l'objectif, qui est aussi le plan focal objet de l'oculaire. Donc les rayons ressortent de
l’oculaire à l’infini. L'ajout d'une lentille convergente après l’oculaire va donc permettre un réglage adapté à la vue de
l’utilisateur (myope ou hypermétrope)
-L’oeil peut faire le point dans tout plan de front différent de l’infini jusqu’à son punctum proximum. Pour l’obliger à
rester en configuration de mise au point à l’infini, l’observateur dispose (avec un réticule placé dans le plan focal objet
de l’oculaire) d’un objet à «"viser"» pour maintenir cette configuration d’observation. Il s’agit souvent de deux fils fins
perpendiculaires formant une croix mais il peut aussi s’agir d’une échelle graduée au dixième ou cinquantième de mm
placée dans ce plan qui permettra des mesures transversales.
-Si on place une bonnette en amont de la lunette, les rayons ayant le cheminement précédent (parallèles en entrant
dans l’objectif) sortent de la lunette-bonnette et proviennent nécessairement de points lumineux situés dans le plan
focal objet de la bonnette soit à une distance finie égale sa focale devant la bonnette. On a alors transformé une
lunette de visée à l’infini en une lunette de visée à frontale fixe : elle vise toute image (réelle ou virtuelle) présente à f’
cm devant la bonnette. (la distance bonnette-objectif n’a aucune importance puisque les rayons sont parallèles dans
cet intervalle : on «"colle"» généralement la bonnette à l’objectif)
-Non une lunette à l’intérêt de viser tout type d’image ou objet (réelle ou virtuelle) contrairement à un détecteur plan
comme un écran.
-Lorsque deux points sont rigoureusement conjugués par un système optique, cela signifie que toute la lumière partant
d’un des points passera par l’autre après traversée du système et que les amplitudes vibrationnelles y arriveront
toujours en phase : le chemin optique est donc le même par l’infinité de trajets infiniment voisins (il ne peuvent pas
être égaux seulement modulo une longueur d’onde dans le vide puisqu’ils sont infiniment voisins). Evidemment,
chemin optique ne signifie pas longueur géométrique. Par ailleurs ces chemins n’ont pas une longueur valant
spécifiquement un nombre entier de longueurs d’onde : ce n’est pas un déphasage nul relativement à la source qui
nous importe mais un déphase égal le long de tous ces trajets apparemment différents. Tout ceci est à relativiser dans
la mesure où il est rare d’avoir un stigmatisme rigoureux et le principe de stationnarité de FERMAT ne dit pas qu’ils
sont exactement égaux mais qu’ils le sont «"au deuxième ordre près"».
Evalbox QCM Id 8261 15/11/2016
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- ne vous fiez pas aux pluriels dans l’énoncé !
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- Documents interdits.
Rubrique: Autre / Non classable.
Légende
Correct
1 Réflexion d'un faisceau de rayons incidents parallèles entre eux sur un dioptre dans le sens de l'eau vers l'air :
- L'angle d'incidence limite correspondant à une réflexion totale vérifie sin(iRT)?3/4
- Si i>iRT, toute la puissance lumineuse incidente passe dans le faisceau réfléchi
- Si i<iRT, une partie de la puissance lumineuse est transmise à l'air
- On peut retrouver la loi de Snell-Descartes de la réfraction immédiatement en raisonnant sur les différences de marche
entre rayons du faisceau parallèle
2 Une lampe à gaz servant de source lumineuse bichromatique :
- présente un spectre contenant deux raies parfaitement monochromatiques
- permet de réaliser des interférences entre ses deux raies
- possède une longueur de cohérence (longueur des trains d'ondes) de l'ordre de la dizaine de mètres
- fonctionne sur un principe de désexcitation d'atomes suite à des décharges électriques dans le gaz sous faible pression
3 Une lentille de vergence -4 dioptries
- est divergente
- donne une image virtuelle droite (non-inversée) d'un objet réel placé à longue distance (supérieure à la focale)
- ne peut pas être assimilée à un système mince puisque ses bords sont "épais"
- doit être associée avec une lentille de vergence +4 dioptries pour constituer une système épais afocal
4 Dans le modèle de l'oeil emmetrope
- Le punctum proximum est rejeté à l'infini
- L'oeil est au repos lorsqu'il "fait le point à l'infini"
- La pupille joue un rôle d'obturateur
- La résolution angulaire est de l'ordre de la minute d'angle
5 Une lunette de visée à l'infini :
- correspond à un système afocal auquel on ajoute une lentille (après l'oculaire) permettant un réglage à la vue de
l'utilisateur
- peut contenir un réticule (au foyer objet de l'oculaire) permettant à l'oeil de maintenir sa visée à l'infini
- devient une lunette à frontale fixe par ajout d'une lentille convergente supplémentaire devant l'objectif (appelée "bonnette")
- ne peut viser qu'une image réelle lorsqu'elle est réglée en lunette de visée à frontale fixe (distance finie)
6 Soient deux points B et B' conjugués par un système optique supposé rigoureusement stigmatique
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux à un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
près
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux
- Toutes les longueurs géométriques des chemins sont égales
- Tous les chemins optiques reliant B à B' valent un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
7 Soit A1 conjugué de A au travers d'un système optique 1 et A2 conjugué de A au travers d'un système optique 2 différent :
- Il ne peut y avoir de différence de marche entre (AA1) et (AA2)
- A1 et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires en phase
- A1
et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires à déphasage constant tant que la différence de marche reste
inférieure à la longueur de cohérence de la
source (longueur des trains d'onde)
- Les éclairements E1 et E2 s'additionnent en tout point du détecteur (tant que celui-ci se trouve dans la zone de
superposition et que la différence de marche n'excède pas la
longueur de cohérence de la source (longueur des trains d'onde))
8 Affirmations relatives au Théorème de MALUS
- Après un nombre quelconque de réflexions et de réfractions, les rayons ayant traversé les mêmes systèmes optiques
depuis une source ponctuelle sont perpendiculaires aux surfaces d'onde
(équiphase)
- Les surfaces d'onde émises par une source ponctuelle sont des sphères à condition que le milieu de propagation soit
Evalbox QCM Id 8261 15/11/2016
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Correct
1 Réflexion d'un faisceau de rayons incidents parallèles entre eux sur un dioptre dans le sens de l'eau vers l'air :
- L'angle d'incidence limite correspondant à une réflexion totale vérifie sin(iRT)?3/4
- Si i>iRT, toute la puissance lumineuse incidente passe dans le faisceau réfléchi
- Si i<iRT, une partie de la puissance lumineuse est transmise à l'air
- On peut retrouver la loi de Snell-Descartes de la réfraction immédiatement en raisonnant sur les différences de marche
entre rayons du faisceau parallèle
2 Une lampe à gaz servant de source lumineuse bichromatique :
- présente un spectre contenant deux raies parfaitement monochromatiques
- permet de réaliser des interférences entre ses deux raies
- possède une longueur de cohérence (longueur des trains d'ondes) de l'ordre de la dizaine de mètres
- fonctionne sur un principe de désexcitation d'atomes suite à des décharges électriques dans le gaz sous faible pression
3 Une lentille de vergence -4 dioptries
- est divergente
- donne une image virtuelle droite (non-inversée) d'un objet réel placé à longue distance (supérieure à la focale)
- ne peut pas être assimilée à un système mince puisque ses bords sont "épais"
- doit être associée avec une lentille de vergence +4 dioptries pour constituer une système épais afocal
4 Dans le modèle de l'oeil emmetrope
- Le punctum proximum est rejeté à l'infini
- L'oeil est au repos lorsqu'il "fait le point à l'infini"
- La pupille joue un rôle d'obturateur
- La résolution angulaire est de l'ordre de la minute d'angle
5 Une lunette de visée à l'infini :
- correspond à un système afocal auquel on ajoute une lentille (après l'oculaire) permettant un réglage à la vue de
l'utilisateur
- peut contenir un réticule (au foyer objet de l'oculaire) permettant à l'oeil de maintenir sa visée à l'infini
- devient une lunette à frontale fixe par ajout d'une lentille convergente supplémentaire devant l'objectif (appelée "bonnette")
- ne peut viser qu'une image réelle lorsqu'elle est réglée en lunette de visée à frontale fixe (distance finie)
6 Soient deux points B et B' conjugués par un système optique supposé rigoureusement stigmatique
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux à un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
près
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux
- Toutes les longueurs géométriques des chemins sont égales
- Tous les chemins optiques reliant B à B' valent un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
7 Soit A1 conjugué de A au travers d'un système optique 1 et A2 conjugué de A au travers d'un système optique 2 différent :
- Il ne peut y avoir de différence de marche entre (AA1) et (AA2)
- A1 et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires en phase
- A1
et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires à déphasage constant tant que la différence de marche reste
inférieure à la longueur de cohérence de la
source (longueur des trains d'onde)
- Les éclairements E1 et E2 s'additionnent en tout point du détecteur (tant que celui-ci se trouve dans la zone de
superposition et que la différence de marche n'excède pas la
longueur de cohérence de la source (longueur des trains d'onde))
8 Affirmations relatives au Théorème de MALUS
- Après un nombre quelconque de réflexions et de réfractions, les rayons ayant traversé les mêmes systèmes optiques
depuis une source ponctuelle sont perpendiculaires aux surfaces d'onde
(équiphase)
- Les surfaces d'onde émises par une source ponctuelle sont des sphères à condition que le milieu de propagation soit
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Légende
Correct
1 Réflexion d'un faisceau de rayons incidents parallèles entre eux sur un dioptre dans le sens de l'eau vers l'air :
- L'angle d'incidence limite correspondant à une réflexion totale vérifie sin(iRT)?3/4
- Si i>iRT, toute la puissance lumineuse incidente passe dans le faisceau réfléchi
- Si i<iRT, une partie de la puissance lumineuse est transmise à l'air
- On peut retrouver la loi de Snell-Descartes de la réfraction immédiatement en raisonnant sur les différences de marche
entre rayons du faisceau parallèle
2 Une lampe à gaz servant de source lumineuse bichromatique :
- présente un spectre contenant deux raies parfaitement monochromatiques
- permet de réaliser des interférences entre ses deux raies
- possède une longueur de cohérence (longueur des trains d'ondes) de l'ordre de la dizaine de mètres
- fonctionne sur un principe de désexcitation d'atomes suite à des décharges électriques dans le gaz sous faible pression
3 Une lentille de vergence -4 dioptries
- est divergente
- donne une image virtuelle droite (non-inversée) d'un objet réel placé à longue distance (supérieure à la focale)
- ne peut pas être assimilée à un système mince puisque ses bords sont "épais"
- doit être associée avec une lentille de vergence +4 dioptries pour constituer une système épais afocal
4 Dans le modèle de l'oeil emmetrope
- Le punctum proximum est rejeté à l'infini
- L'oeil est au repos lorsqu'il "fait le point à l'infini"
- La pupille joue un rôle d'obturateur
- La résolution angulaire est de l'ordre de la minute d'angle
5 Une lunette de visée à l'infini :
- correspond à un système afocal auquel on ajoute une lentille (après l'oculaire) permettant un réglage à la vue de
l'utilisateur
- peut contenir un réticule (au foyer objet de l'oculaire) permettant à l'oeil de maintenir sa visée à l'infini
- devient une lunette à frontale fixe par ajout d'une lentille convergente supplémentaire devant l'objectif (appelée "bonnette")
- ne peut viser qu'une image réelle lorsqu'elle est réglée en lunette de visée à frontale fixe (distance finie)
6 Soient deux points B et B' conjugués par un système optique supposé rigoureusement stigmatique
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux à un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
près
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux
- Toutes les longueurs géométriques des chemins sont égales
- Tous les chemins optiques reliant B à B' valent un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
7 Soit A1 conjugué de A au travers d'un système optique 1 et A2 conjugué de A au travers d'un système optique 2 différent :
- Il ne peut y avoir de différence de marche entre (AA1) et (AA2)
- A1 et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires en phase
- A1
et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires à déphasage constant tant que la différence de marche reste
inférieure à la longueur de cohérence de la
source (longueur des trains d'onde)
- Les éclairements E1 et E2 s'additionnent en tout point du détecteur (tant que celui-ci se trouve dans la zone de
superposition et que la différence de marche n'excède pas la
longueur de cohérence de la source (longueur des trains d'onde))
8 Affirmations relatives au Théorème de MALUS
- Après un nombre quelconque de réflexions et de réfractions, les rayons ayant traversé les mêmes systèmes optiques
depuis une source ponctuelle sont perpendiculaires aux surfaces d'onde
(équiphase)
- Les surfaces d'onde émises par une source ponctuelle sont des sphères à condition que le milieu de propagation soit

-Les marches AA1 et AA2 n’ont aucune raison d’être identiques
-Donc les sources secondaires n’ont aucune raison d’être en phase
-Par contre , deux «"portions"» d’un même train d’onde ont parcouru deux distances différentes fixes et se superposent
au point d’observation avec une déphasage constant directement lié à la longueur d’onde et la différence des chemins
optiques (pourvu que la différence de marche n’excède pas la longueur des trains d’ondes émis soit la longueur de
cohérence de la source primaire A)
-Les éclairements s’ajoutent quand il n’y a pas d’interférences ! (et il y a interférence dans nos conditions !)
-Enoncé exact du théorème de MALUS
-Oui puisqu’une vibration (un front d’onde) s’éloigne à la même vitesse dans toutes les directions depuis le point
source S
-Oui (démontré en cours et évident si l’on écrit immédiatement des amplitudes vibrationnelles d’onde plane et
cohérentes sous la forme mathématique : )
-Non car ces rayons peuvent ne pas faire partie du même faisceau tout en étant parallèles (exemple de rayons sortant
de trous d’Young différents qui se superposeront en un point M d’un détecteur placé dans le plan focal d’une lentille)
-Non car il y a une différence de marche avant l’arrivée aux trous ( à cause de l’inclinaison non nulle)
-«"inclinés de Ω≠ß"» : Non ces plans ne sont pas équiphases (d’ailleurs les surfaces d’onde sortant des trous sont des
sphères) mais d’après le théorème de Malus associé au principe de retour inverse : à partir des points intersections
des rayons avec ce plan, il n’y aura plus de différence de marche jusqu’à la superposition des rayons.
-Oui la lumière serait concentrée dans la seule direction de l’optique géométrique qui pointera, après passage de la
lentille, vers un point M0 dans son plan focal image où se trouve le détecteur plan.
-Oui il peut arriver que les interférences soient constructives en O’. Cela dépend seulement de la différence de marche
avant les trous (liée à l’inclinaison ß) : il suffit que cette inclinaison ait engendré une différence de marche (avant les
trous) qui soit un nombre entier de longueurs d’onde dans le vide.
s1(! r,t)=a.cos ω t−
!
k1.! r
( )
et s2(! r,t)=a.cos ω t−
!
k2.! r
( )
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Correct
1 Réflexion d'un faisceau de rayons incidents parallèles entre eux sur un dioptre dans le sens de l'eau vers l'air :
- L'angle d'incidence limite correspondant à une réflexion totale vérifie sin(iRT)?3/4
- Si i>iRT, toute la puissance lumineuse incidente passe dans le faisceau réfléchi
- Si i<iRT, une partie de la puissance lumineuse est transmise à l'air
- On peut retrouver la loi de Snell-Descartes de la réfraction immédiatement en raisonnant sur les différences de marche
entre rayons du faisceau parallèle
2 Une lampe à gaz servant de source lumineuse bichromatique :
- présente un spectre contenant deux raies parfaitement monochromatiques
- permet de réaliser des interférences entre ses deux raies
- possède une longueur de cohérence (longueur des trains d'ondes) de l'ordre de la dizaine de mètres
- fonctionne sur un principe de désexcitation d'atomes suite à des décharges électriques dans le gaz sous faible pression
3 Une lentille de vergence -4 dioptries
- est divergente
- donne une image virtuelle droite (non-inversée) d'un objet réel placé à longue distance (supérieure à la focale)
- ne peut pas être assimilée à un système mince puisque ses bords sont "épais"
- doit être associée avec une lentille de vergence +4 dioptries pour constituer une système épais afocal
4 Dans le modèle de l'oeil emmetrope
- Le punctum proximum est rejeté à l'infini
- L'oeil est au repos lorsqu'il "fait le point à l'infini"
- La pupille joue un rôle d'obturateur
- La résolution angulaire est de l'ordre de la minute d'angle
5 Une lunette de visée à l'infini :
- correspond à un système afocal auquel on ajoute une lentille (après l'oculaire) permettant un réglage à la vue de
l'utilisateur
- peut contenir un réticule (au foyer objet de l'oculaire) permettant à l'oeil de maintenir sa visée à l'infini
- devient une lunette à frontale fixe par ajout d'une lentille convergente supplémentaire devant l'objectif (appelée "bonnette")
- ne peut viser qu'une image réelle lorsqu'elle est réglée en lunette de visée à frontale fixe (distance finie)
6 Soient deux points B et B' conjugués par un système optique supposé rigoureusement stigmatique
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux à un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
près
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux
- Toutes les longueurs géométriques des chemins sont égales
- Tous les chemins optiques reliant B à B' valent un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
7 Soit A1 conjugué de A au travers d'un système optique 1 et A2 conjugué de A au travers d'un système optique 2 différent :
- Il ne peut y avoir de différence de marche entre (AA1) et (AA2)
- A1 et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires en phase
- A1
et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires à déphasage constant tant que la différence de marche reste
inférieure à la longueur de cohérence de la
source (longueur des trains d'onde)
- Les éclairements E1 et E2 s'additionnent en tout point du détecteur (tant que celui-ci se trouve dans la zone de
superposition et que la différence de marche n'excède pas la
longueur de cohérence de la source (longueur des trains d'onde))
8 Affirmations relatives au Théorème de MALUS
- Après un nombre quelconque de réflexions et de réfractions, les rayons ayant traversé les mêmes systèmes optiques
depuis une source ponctuelle sont perpendiculaires aux surfaces d'onde
(équiphase)
- Les surfaces d'onde émises par une source ponctuelle sont des sphères à condition que le milieu de propagation soit
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- ne vous fiez pas aux pluriels dans l’énoncé !
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Légende
Correct
1 Réflexion d'un faisceau de rayons incidents parallèles entre eux sur un dioptre dans le sens de l'eau vers l'air :
- L'angle d'incidence limite correspondant à une réflexion totale vérifie sin(iRT)?3/4
- Si i>iRT, toute la puissance lumineuse incidente passe dans le faisceau réfléchi
- Si i<iRT, une partie de la puissance lumineuse est transmise à l'air
- On peut retrouver la loi de Snell-Descartes de la réfraction immédiatement en raisonnant sur les différences de marche
entre rayons du faisceau parallèle
2 Une lampe à gaz servant de source lumineuse bichromatique :
- présente un spectre contenant deux raies parfaitement monochromatiques
- permet de réaliser des interférences entre ses deux raies
- possède une longueur de cohérence (longueur des trains d'ondes) de l'ordre de la dizaine de mètres
- fonctionne sur un principe de désexcitation d'atomes suite à des décharges électriques dans le gaz sous faible pression
3 Une lentille de vergence -4 dioptries
- est divergente
- donne une image virtuelle droite (non-inversée) d'un objet réel placé à longue distance (supérieure à la focale)
- ne peut pas être assimilée à un système mince puisque ses bords sont "épais"
- doit être associée avec une lentille de vergence +4 dioptries pour constituer une système épais afocal
4 Dans le modèle de l'oeil emmetrope
- Le punctum proximum est rejeté à l'infini
- L'oeil est au repos lorsqu'il "fait le point à l'infini"
- La pupille joue un rôle d'obturateur
- La résolution angulaire est de l'ordre de la minute d'angle
5 Une lunette de visée à l'infini :
- correspond à un système afocal auquel on ajoute une lentille (après l'oculaire) permettant un réglage à la vue de
l'utilisateur
- peut contenir un réticule (au foyer objet de l'oculaire) permettant à l'oeil de maintenir sa visée à l'infini
- devient une lunette à frontale fixe par ajout d'une lentille convergente supplémentaire devant l'objectif (appelée "bonnette")
- ne peut viser qu'une image réelle lorsqu'elle est réglée en lunette de visée à frontale fixe (distance finie)
6 Soient deux points B et B' conjugués par un système optique supposé rigoureusement stigmatique
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux à un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
près
- Tous les chemins optiques reliant B à B' par le système sont égaux
- Toutes les longueurs géométriques des chemins sont égales
- Tous les chemins optiques reliant B à B' valent un nombre entier de longueurs d'onde dans le vide
7 Soit A1 conjugué de A au travers d'un système optique 1 et A2 conjugué de A au travers d'un système optique 2 différent :
- Il ne peut y avoir de différence de marche entre (AA1) et (AA2)
- A1 et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires en phase
- A1
et A2 peuvent être considérées comme des sources secondaires à déphasage constant tant que la différence de marche reste
inférieure à la longueur de cohérence de la
source (longueur des trains d'onde)
- Les éclairements E1 et E2 s'additionnent en tout point du détecteur (tant que celui-ci se trouve dans la zone de
superposition et que la différence de marche n'excède pas la
longueur de cohérence de la source (longueur des trains d'onde))
8 Affirmations relatives au Théorème de MALUS
- Après un nombre quelconque de réflexions et de réfractions, les rayons ayant traversé les mêmes systèmes optiques
depuis une source ponctuelle sont perpendiculaires aux surfaces d'onde
(équiphase)
- Les surfaces d'onde émises par une source ponctuelle sont des sphères à condition que le milieu de propagation soit
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isotrope (uniformité de l'indice ici)
- La différence de phase au point M entre deux ondes planes dans une zone de superposition s'écrit avec les deux vecteurs
d'onde et O un point où l'interférence est constructive
:
- Dès que deux faisceaux de rayons sont parallèles entre eux, tout plan perpendiculaire est un plan équiphase pour tous les
trains d'onde présents
9 Trous d'Young T1 et T2 séparés de a et éclairés dans le vide par un faisceau LASER incliné sur l'axe optique de ß?0 (dans le
plan défini par le segment reliant les trous et un rayon du faisceau). Une lentille convergente a été ajoutée en sortie et le
détecteur optique se trouve dans son plan focal image.
- Les vibrations sont en phase à la traversée des trous
- les plans perpendiculaires aux deux rayons parallèles issus de T1 et T2 sortant inclinés de ??ß sont équiphases
- En l'absence de diffraction, toute la lumière serait concentrée en un seul point M0 sur le détecteur
- Le point O' intersection du plan détecteur avec l'axe optique de la lentille peut être le lieu d'interférences constructives
10
Trous d'Young T1et T2 séparés de a et éclairés dans le vide par un faisceau LASER incliné sur l'axe optique de ß?0 (dans le
plan défini par le segment reliant les trous et un rayon du faisceau).
Une lentille convergente a été ajoutée en sortie et le détecteur optique se trouve dans son plan focal image.
- L'interfrange i vaut avec f' la distance focale image de la lentille
- L'interfrange i vaut avec D la distance séparant les trous du détecteur
- La différence de marche au point O' (intersection de l'axe optique et du détecteur) est nulle
- La différence de marche au point M0 (conjugué sur le détecteur des rayons parallèles ayant poursuivi leur chemin dans la
direction de l'optique géométrique malgré la traversée des trous)
est nulle.
Evalbox QCM Id 8261 15/11/2016
©Evalbox page 2/2
isotrope (uniformité de l'indice ici)
- La différence de phase au point M entre deux ondes planes dans une zone de superposition s'écrit avec les deux vecteurs
d'onde et O un point où l'interférence est constructive
:
- Dès que deux faisceaux de rayons sont parallèles entre eux, tout plan perpendiculaire est un plan équiphase pour tous les
trains d'onde présents
9 Trous d'Young T1 et T2 séparés de a et éclairés dans le vide par un faisceau LASER incliné sur l'axe optique de ß?0 (dans le
plan défini par le segment reliant les trous et un rayon du faisceau). Une lentille convergente a été ajoutée en sortie et le
détecteur optique se trouve dans son plan focal image.
- Les vibrations sont en phase à la traversée des trous
- les plans perpendiculaires aux deux rayons parallèles issus de T1 et T2 sortant inclinés de ??ß sont équiphases
- En l'absence de diffraction, toute la lumière serait concentrée en un seul point M0 sur le détecteur
- Le point O' intersection du plan détecteur avec l'axe optique de la lentille peut être le lieu d'interférences constructives
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Trous d'Young T1et T2 séparés de a et éclairés dans le vide par un faisceau LASER incliné sur l'axe optique de ß?0 (dans le
plan défini par le segment reliant les trous et un rayon du faisceau).
Une lentille convergente a été ajoutée en sortie et le détecteur optique se trouve dans son plan focal image.
- L'interfrange i vaut avec f' la distance focale image de la lentille
- L'interfrange i vaut avec D la distance séparant les trous du détecteur
- La différence de marche au point O' (intersection de l'axe optique et du détecteur) est nulle
- La différence de marche au point M0 (conjugué sur le détecteur des rayons parallèles ayant poursuivi leur chemin dans la
direction de l'optique géométrique malgré la traversée des trous)
est nulle.

-Expression désormais démontrée en cours
-D n’est plus une distance constituant un paramètre pertinent pour quantifier des grandeurs (comme l’interfrange) sur
le détecteur placé dans le plan focal puisqu’entre les trous et la lentille de projection les rayons sont parallèles. Seule
f’ lie l’inclinaison de sortie des rayons à la position sur le détecteur.
-La différence de marche en O’ est la somme de la différence de marche avant et après le passage des trous. Pour le
point O’ elle est nulle après mais dépend de l’inclinaison ß avant donc NON elle n’est pas nulle. Par contre elle peut
égaler un nombre entier de longueurs d’onde dans le vide de telle façon que les interférences seraient constructives
en ce point et qu’il s’agirait donc d’une frange lumineuse (cf question 9)
-Oui, au point M0, la différence de marche avant est compensée exactement par la différence de marche après ! (faire
le dessin de la marche des rayons et faire apparaitre ces deux différences de marche qui se compensent)
Evalbox QCM Id 8261 15/11/2016
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isotrope (uniformité de l'indice ici)
- La différence de phase au point M entre deux ondes planes dans une zone de superposition s'écrit avec les deux vecteurs
d'onde et O un point où l'interférence est constructive
:
- Dès que deux faisceaux de rayons sont parallèles entre eux, tout plan perpendiculaire est un plan équiphase pour tous les
trains d'onde présents
9 Trous d'Young T1 et T2 séparés de a et éclairés dans le vide par un faisceau LASER incliné sur l'axe optique de ß?0 (dans le
plan défini par le segment reliant les trous et un rayon du faisceau). Une lentille convergente a été ajoutée en sortie et le
détecteur optique se trouve dans son plan focal image.
- Les vibrations sont en phase à la traversée des trous
- les plans perpendiculaires aux deux rayons parallèles issus de T1 et T2 sortant inclinés de ??ß sont équiphases
- En l'absence de diffraction, toute la lumière serait concentrée en un seul point M0 sur le détecteur
- Le point O' intersection du plan détecteur avec l'axe optique de la lentille peut être le lieu d'interférences constructives
10
Trous d'Young T1et T2 séparés de a et éclairés dans le vide par un faisceau LASER incliné sur l'axe optique de ß?0 (dans le
plan défini par le segment reliant les trous et un rayon du faisceau).
Une lentille convergente a été ajoutée en sortie et le détecteur optique se trouve dans son plan focal image.
- L'interfrange i vaut avec f' la distance focale image de la lentille
- L'interfrange i vaut avec D la distance séparant les trous du détecteur
- La différence de marche au point O' (intersection de l'axe optique et du détecteur) est nulle
- La différence de marche au point M0 (conjugué sur le détecteur des rayons parallèles ayant poursuivi leur chemin dans la
direction de l'optique géométrique malgré la traversée des trous)
est nulle.