Elettromagnetismo

Université P.M. Curie Licence de Physique Electromagnétisme Cours de Monsieur Joffrin Chapitre 3 Optique géométrique 1 Définition Une onde optique se caractérise par sa fréquence et sa longueur d'onde ; si la fréquence s'étend dans une gamme de 1012 c/s à 1015 c/s, dans le vide , les longueurs d'onde s'étageront de 300 à 0,3 microns . On définit l'optique géométrique par le fait que ces longueurs d'onde sont petites devant toutes les autres dimensions d'un appareil d'optique ( diamètre des lentilles , dimensions des objets et des images , rayon de courbure des miroirs ou des dioptres ) ; le caractère fini des longueurs d'onde ne jouera donc aucun rle à la différence de ce que l'on verra dans les chapitres suivants : diffraction et interférence . Dans cette approximation les lois de l'optique , c'est à dire la propagation des faisceaux lumineux , seront exprimées en terme de lois géométriques ( déplacements de faisceaux , changements d'orientation ) . Faire de l'optique géométrique suppose également que la lumière puisse se propager dans des milieux différents du vide , problème que le chapitre précédent n'a pas traité . On demandera donc simplement à l'étudiant d'accepter , sous réserve d'examen approfondi dans le chapitre VI , que dans un milieu quelconque la constante diélectrique n'est pas 0 mais 0 ; chaque milieu ( air , verre , eau ) est caractérisé par une valeur de ; sauf quelques cas particuliers , est une quantité réelle , qui vaut quelques unités de 0 ; la propagation des ondes électromagnétiques dans un tel milieu , dit diélectrique , est absolument identique à celle des ondes dans le vide , sinon que partout où intervient 0 on remplace cette constante par . De ce v0 fait , la vitesse des ondes optiques sera non plus v 0 = 300000 km/s mais ; les longueurs / 0 d'onde seront réduites d'autant . Enfin , dans ce chapitre , le milieu où se propage l'onde sera considéré comme homogène c'est à dire qu'en chaque point , l'indice optique n = / 0 , sera le mme . C'est une prétention qui , en pratique , est grossièrement fausse ; il suffit d'observer le paysage à travers un vieux morceau de verre pour remarquer qu'il a une allure tourmentée qui se traduit par une déformation des images ou par la perception de zones liquides . Cette homogénéité est d'ailleurs une condition requise pour avoir de bons instruments d'optique ; pour les besoins de l'astronomie on prépare avec un soin infini des lentilles de cinq mètres de diamètre sans défaut d'homogénéité ! Les industriels savent aujourd'hui préparer des verres ( verre à vitre ) très homogènes , mme s'ils doivent produire des centaines de tonnes de ce matériau . réflexion et réfraction à un interface plan = réflexion sur un miroir plan - On appelle miroir plan une surface métallique parfaitement réfléchissante . On se souvient que dans le chapitre précédent on a montré quelles étaient les caractéristiques d'une 2 onde plane incidente perpendiculairement sur un plan métallique infini ; le vecteur d'ond Continua »