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PROGRAMME DE COLLES PHYSIQUE CHIMIE
SEMAINE 3
26/09/16 - 01/10/16
Optique Géométrique
Propriétés Ondulatoires de la Lumière
Signal optique. Eclairement : aspects énergétique d’une onde lumineuse. Lien avec le
signal optique. Cas du signal monochromatique. Longueur d’onde et vecteur d’onde dans
le vide. Ordres de grandeur.
Propagation d’une onde monochromatique. Chemin optique. Déphasage par
propagation. Longueur d’onde et vecteur d’ondes dans le milieu. Surfaces d’ondes.
Théorème de Malus. Chemin optique entre deux points stigmatiques.
Onde sphérique. Onde plane - expression du signal optique complexe dans ce cas.
Autres facteurs modifiant le signal au cours de sa propagation. Changement d’amplitude
par absorption, réflexion sur un miroir ; influence d’un dioptre. Réflexions avec et sans
déphasage de . Passage par un point de convergence.
Interférences Lumineuses
Superposition de deux ondes. Eclairement résultant. Cas d’ondes totalement
incohérentes (exemple : ondes monochromatiques de fréquences distinctes).
Interférences entre deux ondes parfaitement monochromatiques. Formule générale de
l’éclairement résultant. Interférences constructives et destructives. Ordre d’interférence.
Contraste du phénomène d’interférences. Cas de deux ondes de même intensité.
Système de deux points sources dans un milieu homogène. Géométrie des Franges
sombres et brillantes. Modes d’observation sur un écran : notions qualitatives.
Identité de l’état d’interférence en deux points conjugués par un système optique.
Cas de sources réelles. Modèle des trains d’ondes. Temps et longueurs de cohérence.
Ordres de grandeur typiques. Impossibilité d’obtenir des interférences entre deux
sources physiquement distinctes. Interférences obtenues à partir d’une source unique.
Condition d’observation des franges
c.
2
Relation spectrale :
c
Interférences par division de front d’onde
Expériences d’Young : Expérience de base, différence de chemin optique, géométrie des
franges. Variations sur le modèle idéal. Influence de la taille des trous. Conséquence d’un
élargissement de la source. Cas de deux sources principales décalées.
Source large incohérente : critère qualitatif de brouillage : différence d’ordre
d’interférences associés au centre et au bord de la source principale >1/2. Eclairement
résultant: contraste, brouillage, inversion de contraste. Dispositif des Fentes d’Young.
Observations à l’infini ou dans le plan focal d’une lentille.
LYCEE PASTEUR, SPE MP, J.A. Cavaillès, 09/16
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