Physique Optique ondulatoire 1 Optique ondulatoire l 2

Physique Optique ondulatoire 1

Optique ondulatoire l 2 En fait c’est de la réfraction mais bon … c’était drôle

Introduction l Newton (~1700) : corpuscules – l Maxwell (1864) : ondes EM – l Interférences (Young ~1800) ? ? ? Hertz (1887) : effet photoélectrique ? ? ? Einstein (1905) : photon (réunification)

Plan l Dispersion – – l l l 4 Synthèse des couleurs Spectres Interférences Diffraction Polarisation

Dispersion l En vrai

Dispersion l Recomposition l Il se passe quoi si on masque une couleur ?

Types de spectres l Spectres en bandes (2 types) – Substances colorées – molécules

Plan l l Dispersion Interférences – l l 9 Young Diffraction Polarisation

Interférences l Expérience de Young lumière cohérente uniquement

Interférences l Explications

Interférences l Explications (cas monochromatique) différence de marche brillant si abscisse franges brillantes abscisse franges sombres interfrange

Interférences l Monochromatique : = i. a/d l Lumière blanche :

Plan l l l Dispersion Interférences Diffraction – – l 14 Principe d’Huygens Réseau Polarisation

Diffraction l pq ? réflexion et réfraction n’expliquent pas

Principe d’Huygens (~1700) l Principe de Huygens (ondes)

Principe d’Huygens : en bonus l Cône de Mach l sin = c / v ≈ 62°, v = 344/sin 62° ≈ 390 m/s ≈ 1400 km/h

Diffraction par un réseau l Bords du trou = sources interférences l Avec un réseau (cas monochromatique) l – différence de marche

Comparaison des spectres l Lumière blanche ? l Comme le prisme ? l Le prisme dévie plus le violet que le rouge l Le réseau dévie plus le rouge que le violet

Plan l l 20 Dispersion Interférences Diffraction Polarisation

Polarisation l Si i = i’ = 57° (Brewster) si colliers à 90°, image S’ disparaît pq réflexion implique perte de symétrie ? = 57° (= arctg n) = 57° = arctg n (n = 1, 54) découvert empiriquement Si 57°, l’intensité de la tache S’ diminue quand l’angle des colliers s’approche de 90° (I/I 0 = cos² )

Polarisation

Polarisation l Application : polarisation rotatoire – Loi de Biot [ ] = pouvoir rotatoire spécifique (caractéristique de la substance) représente la rotation qui serait produite par une colonne de 1 dm de solution contenant 1 g de substance active par cm³ l Si mélange

Récapitulatif l Généralités l Diffraction – – 2 fentes réseau l Spectres l Polarisation

Exercices l Quelle est la longueur d’onde d’une onde sonore de fréquence 1000 Hz se propageant à la vitesse de 344 m/s ? l Une station TV émet des ondes de 2 m. Quelle est la fréquence d’émission ? l L’indice du verre flint lourd vaut n = 1, 647. Quelle est la vitesse de la lumière dans ce type de verre ? l Si un dispositif interférentiel de 2 fentes est éclairé avec de la lumière jaune du sodium et si les données du montage sont a = 1 mm et d = 1 m. La mesure de l’interfrange donnant i ≈ 0, 59 mm, que vaut la longueur d’onde de la lumière émise par le sodium ? l Un tube de 10 cm contient un solvant ainsi que du camphre liquide à 204°C et au pouvoir rotatoire de 70, 33 (cf définition pour les unités). De la lumière polarisée est déviée d’un angle de 12°. Quelle est la concentration de camphre ?

Solutions l = 1000 Hz, c = 344 m/s = 0, 344 m l = 2 m, c = 3. 108 m/s = 1, 5. 108 s-1 l v = c/n = 3. 108/1, 647 = 1, 82. 108 m/s l a = 1 mm, d = 1 m, i ≈ 0, 59 mm Na = 590 nm l L = 10 cm = 1 dm, [ ] = 70, 33 ; = 12° C ≈ 0, 17 g/cm³

Optique ondulatoire l On en a fait du chemin …