De l`onde lumineuse aux lois de l`optique géométrique

Objectifs du chapitre SP3 Langevin–Wallon, PTSI 2016-2017
De l’onde lumineuse
aux lois de l’optique géométrique
Plan du cours
1 La lumière
1.1 Onde ou flux de particules ?
1.2 Célérité
1.3 Longueur d’onde et fréquence
1.4 Exemples de sources de lumière
1.5 Modélisation : source ponctuelle monochromatique
2 Que voyons-nous ?
3 Modèle de l’optique géométrique
4 Lois de Snell–Descartes
4.1 Dioptre et plan d’incidence
4.2 Lois de Descartes de la réflexion
4.3 Lois de Descartes de la réfraction
4.4 Condition d’existence d’un rayon réfracté
Ce que vous devez savoir et savoir faire
.Connaître la valeur numérique de la célérité de la lumière dans le vide.
.Définir l’indice d’un milieu transparent.
.Relier la longueur d’onde dans le vide et dans un milieu transparent.
.Relier la longueur d’onde dans le vide et la couleur.
.Caractériser une source lumineuse par son spectre.
.Définir le modèle de la source ponctuelle monochromatique et expliquer son intérêt.
.Définir le modèle de l’optique géométrique et indiquer ses limites.
.Énoncer et utiliser les lois de Snell-Descartes.
.Établir la condition de réflexion totale.
.Définir une convention d’orientation des angles et travailler avec des angles orientés.
Questions de cours pour les colles
N.B. Cette liste de questions de cours est indicative et n’est en aucun cas une invitation à ne pas
travailler le reste du cours puisqu’il sera nécessaire pour résoudre les exercices.
.Décrire et comparer les spectres du Soleil, d’une lampe spectrale et d’un laser.
.Quelles sont les caractéristiques d’une onde monochromatique qui sont préservées lors d’un changement de milieu ?
Quelles sont celles qui sont modifiées ? Définir l’indice optique du milieu.
.Énoncer avec précision (donc avec schéma !) les lois de la réflexion et de la réfraction.
.Établir la condition de réflexion totale (c’est-à-dire l’expression de l’angle limite).
1/1 Étienne Thibierge, 9 septembre 2016, www.etienne-thibierge.fr