samedi 17 septembre 2016

Optique Géométrique

Durant les deux dernières décennies, une véritable révolution s’est déroulée dans le domaine de l’optique. En effet, après la découverte des lasers dans les années soixantes et leur développement extrêmement rapide dans les laboratoires de recherche au cours des deux décennies suivantes, une multitude d’applications ont émergé, sortant des laboratoires pour toucher notre vie de tous les jours : compacts-disques, lectures de codes-barres dans les caisses enregistreuses de grandes surfaces, communications par fibres optiques

Cours de Optique Géométrique
               
Travaux dirigés de Optique Géométrique 
Bientôt
contrôles continus Optique Géométrique 

Pré-requis 
Ce chapitre reprend l’essentiel des notions élémentaires sur les ondes lumineuses utiles à l’optique géométrique. Quelques-unes d’entre elles ont été vues au lycée.

Objectif
Après un bref rappel historique sur la lumière au fil des siècles, ce chapitre présente le spectre des ondes électromagnétiques. La description de la propagation de la lumière dans le vide ou dans des milieux matériels isotropes et transparents est abordée à partir de principes. Enfin, nous définissons le cadre dans lequel s’inscrit l’emploi de l’optique géométrique.

L’OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE 
Les différents exemples abordés illustent bien le fait que l’observation d’un phénomène lumineux est possible si l’on dispose d’une source de lumière, d’un milieu dans lequel elle se propage et d’un récepteur qui peut-être un écran, l’œil... Afin d’expliquer les phénomènes observés, l’optique propose plusieurs formalismes que nous allons rappeler

Cadre général de l’optique 
Le mot optique est la transcription du mot grec qui signifie « je vois ». Il nous rappelle qu’à l’origine on ne distinguait pas nettement l’étude des sens de la vue de celle de la lumière. Aujourd’hui, c’est l’optique physiologique qui s’occupe des sensations visuelles. Dans cet ouvrage, nous appliquons principalement l’optique à des sources lumineuses du domaine visible. 

Cependant, l’optique ne se limite pas seulement aux phénomènes lumineux proprement dits mais englobe aussi les rayonnements invisibles comme l’infrarouge (IR), l’ultraviolet (UV), les rayons X..., qui obéissent aux mêmes lois. La lumière pourra donc être éventuellement définie dans un sens plus large que celui de rayonnement visible. 

Historiquement, l’optique couvre trois domaines différents : l’optique géométrique, l’optique ondulatoire et l’optique quantique, qui sont apparus en ordre de difficulté croissante tant expérimentale que mathématique. Il ne s’agit pas d’outils contradictoires mais de trois visions différentes des mêmes phénomènes (tableau 1.3). 

L’optique géométrique n’est pas autre chose qu’une méthode de calcul simple s’appliquant sous certaines conditions. Nous verrons qu’elle est construite de manière logique et rigoureuse moyennant quelques principes comme, par exemple, le principe de propagation rectiligne que nous avons déjà énoncé.