CM PSV 04_09.docx

**[PSV-1]** **Cours d'intro : optique géométrique** Plan du cours : - la lumière : nature et propagation dans un milieu homogène transparent et isotrope - - - Qu'est-ce que la lumière ? 1. 2. L'homme utilise énormément la lumière ex :fibre optique... Du 13^ème^ au 17 siècle : Querel...

**[PSV-1]** **Cours d'intro : optique géométrique** Plan du cours : - la lumière : nature et propagation dans un milieu homogène transparent et isotrope - - - Qu'est-ce que la lumière ? 1. 2. L'homme utilise énormément la lumière ex :fibre optique... Du 13^ème^ au 17 siècle : Querelles entre une nature ondulaire (onde lumineuse) et corpusculaire ( flux de particules) De Grimaldi( fin 17^ème^) à Young ( début 19^ème^) des expériences de diffraction de la lumière par un fil et d'interférences par deux fentes qui démontre sa **nature ondulaire**. **Sa nature ondulatoire, la lumière est une « onde lumineuse transportant de l'énergie », semble acquise .** **Onde : Phénomène de propagation d'une perturbation locale des propriétés d'un milieu (grandeur physique qui peut être la position des particules, la pression, le champ électrique et le champ magnétique).** Ex : onde sonores (variation de pression dans un milieu matériel) , ondes électromagnétiques (vibration des champs magnétiques et électriques se propagent dans un milieu matériel ou dans le vide) **La perturbation est sinusoïde, une fonction périodique dans l'espace et le temps.** **La distance parcourue par la grandeur perturbée pendant la période T et la longueur d'onde.** **1887, découverte expérimentale de Hertz : l'effet photoélectrique.** Si un matériau métallique reçoit un faisceau dont la fréquence est supérieure à un certain seuil, on lui arrache des électrons . (modification conductivité matériau, effets photovoltaïques ) **Aucune interprétation possible dans un théorie ondulaire, 1905, Einstein interprète l\'expérience en introduisant le concept de photons (Nobel 1921)** Les photons ont tous la même énergie E= hf = hc/ lambda → h= 6.62.10\^-34 J.s constante de Planck(Nobel 1918) **Nature corpusculaire est utile pour décrire l'interaction lumière-matière : Absorption et émission de photons.** **Optique : domaine de la physique traitant de : -l'émission, la propagation, la détection de la lumière** Omniprésence de la fibre optique dans nos vies, télécommunications, capteurs... Et l'optique géométrique ? Il s\'agit d'une approximation pour décrire de façon simple la propagation de la lumière. A l'aide de géométrie et d'éléments physique de l'optique ondulaire : description du trajet de rayons lumineux indépendants ( trajectoire des photons) **Propagation dans un milieu matériel :** on considère un milieux transparents (T) qui n'absorbent pas ou peu de lumière (verres, eau peu profonde ) Ils sont également **isotropes** (I) : pas de direction privilégié. Ils sont caractérisés par un indice de **réfraction n**. Milieu **homogène (H) :** n'est le même en tout point de l'espace. **Dans les milieux transparents, homogènes et isotropes, les champs électriques et magnétiques qui décrivent l'onde lumineuse interagissent avec les électrons des atomes du milieu, la vitesse 'c' est réduite et égale à v : v=c/n, n inférieur ou égal 1** **Dans un milieu T.I.H. la lumière se propage en ligne droite.**