Programme des khôlles de physique-chimie MP* 2016-2017 Lycée Victor Hugo

Programme des khôlles de physique-chimie
MP* 2016-2017
Lycée Victor Hugo
semaine n°9 du 28/11/16 au 02/12/16
OPTIQUE PYSIQUE
OPHY1 Introduction à l'optique physique
I Modèle scalaire de la lumière
1°) Nature de la lumière
2°) Postulats
3°) Récepteurs de lumière
4°) Éclairement
II Lumière monochromatique
1°) Définitions
2°) Représentation complexe
3°) Expression de l'éclairement
III Retard de phase, chemin optique
1°) Exemple introductif
2°) Généralisation
3°) Relation fondamentale
4°) Cas particuliers
IV Théorème de Malus
1°) Surface d'onde
2°) Énoncé
3°) Propriété (entre deux surfaces d'onde le chemin optique est indépendant du rayon lumineux)
4°) Conséquence importante : définition alternative du stigmatisme par le chemin optique
V Différents types d'onde
1°) Onde sphérique
2°) Onde plane
VI Lumière réelle
1°) Densité spectrale
2°) Mécanisme d'émission de la lumière : longueur de cohérence temporelle
3°) Modèle des trains d'ondes
OPHY2 Superposition d'ondes lumineuses. Interférences
I Définition du phénomène d'interférences
II Interférences de deux ondes scalaires. Généralités
1°) Calcul initial (pour comprendre !) de l'éclairement résultant : condition de synchronisme
2°) Influence du temps de cohérence. Longueur de cohérence
a) Nécessité d'un interféromètre
b) Contrainte sur la différence de marche et la longueur de cohérence
3°) Différence de marche, déphasage, ordre d'interférence, interférences constructives/destructives
4°) Contraste
5°) Calcul efficace (pour calculer !) utilisation de la notation complexe. Formule de Fresnel
III Généralisation du calcul de l'éclairement
–N ondes incohérentes
–N ondes cohérentes
IV Interférences entre N ondes cohérentes, de même amplitude, dont les phases sont en progression arithmétique.
1°) Calcul de l'éclairement
2°) Propriétés
OPHY3 Exemple de dispositif à division du front d'ondes : les trous d'Young
I Différents types d'interféromètres (division front d'onde/d'amplitude)
II Étude avec une source ponctuelle monochromatique

1°) Dispositif
2°) Localisation . Champ d'interférences
3°) Calcul de la différence de marche. Éclairement
4°) Description de la figure d'interférences
5°) Observation dans le plan focal d'une lentille convergente
6°) Généralisation à d'autres dispositifs
Pour le moment aucun exercice d'interférences à N (grand!) ondes. Les réseaux
feront l'objet d'un chapitre dédié.
Les trous d'Young n'ont été étudiés qu'avec une source monochromatique
ponctuelle.
Les étudiants révisent seuls l'optique géométrique vue en première année.