Quelles lois les Grecs connaissaient-ils au Ier siècle concernant la lumière ?
Les lois de la réflexion par un miroir.
Quelle idée Héron d’Alexandrie a-t-il formulée sur le trajet réfléchi ?
Le trajet réfléchi entre deux points est le plus court possible.
En quelle année Snell a-t-il découvert les lois de la réfraction ?
En 1621.
Qui a publié les lois de la réfraction en 1637 ?
Descartes.
Quelle différence fondamentale existe entre la théorie ondulatoire et corpusculaire de la lumière ?
La théorie ondulatoire décrit la lumière comme une vibration, la corpusculaire comme un flux de particules.
Que conclut Maxwell en 1880 sur la nature de la lumière ?
La lumière est une onde électromagnétique transversale.
Quelle est la formule de la célérité de la lumière dans le vide ?
.
Quelle énergie Einstein associe-t-il au photon en 1905 ?
.
Qu'est-ce qu'une onde électromagnétique ?
Une propagation couplée d'un champ électrique et magnétique sans support matériel.
Quelle est la formule de la longueur d'onde dans le vide pour une onde électromagnétique ?
Quelle est la formule de la longueur d'onde dans un milieu matériel pour une onde électromagnétique ?
Quelles longueurs d'onde dans le vide définissent le domaine visible ?
Entre et .
Quelle fréquence approximative correspond au domaine visible ?
Environ .
Quels rayonnements regroupent le domaine des rayonnements optiques ?
L'ultraviolet, le visible et l'infrarouge.
Qu'est-ce qui différencie une source primaire d'une source secondaire ?
Une source primaire produit elle-même la lumière qu'elle émet.
Comment se définit une source ponctuelle par rapport à une source étendue ?
Une source ponctuelle est assimilée à un point tandis qu'une source étendue émet depuis une surface.
Quelle est la température typique du filament dans une lampe à incandescence ?
Environ 2000 kelvins.
Quel type de spectre produit une lampe à incandescence ?
Un spectre continu.
Quelle relation exprime la loi de Wien ?
relie la température et la longueur d'onde maximale.
Que produit la décharge électrique dans une lampe spectrale ?
Elle excite les atomes qui émettent des photons en revenant à des niveaux d'énergie inférieurs.
Quelle est l'énergie du photon émis quand un électron passe de à ?
.
Quelle est la longueur d'onde du laser He-Ne et par quel phénomène fonctionne-t-il ?
Il fonctionne par émission stimulée et émet à 632,8 nm.
Quelle formule donne la vitesse de propagation dans un milieu matériel ?
Comment s'exprime la longueur d'onde dans un milieu matériel ?
Qu'est-ce que la dispersion en optique ?
La dépendance de l'indice de réfraction à la longueur d'onde .
Quelle est la relation de dispersion de Cauchy ?
Dans quel type de milieu les ondes électromagnétiques se propagent en ligne droite à la vitesse ?
Dans un milieu linéaire, homogène, transparent et isotrope (LHTI).
Comment un récepteur peut-il paraître blanc ?
En réfléchissant la lumière sans filtrage.
Comment un récepteur prend-il une couleur ?
En absorbant sélectivement certaines longueurs d'onde.
Pourquoi un récepteur paraît-il noir ?
Parce qu'il absorbe toute la lumière.
Qu'affirme le principe de Fermat sur le temps de parcours de la lumière ?
La lumière met un temps minimal pour aller d’un point à un autre.
Quelle formule relie le demi-angle de diffraction à la longueur d'onde et la largeur de la fente ?
.
Quelle est la taille approximative de la tache de diffraction pour un trou de 0,1 mm et à 1 m ?
La tache a un diamètre d’environ 1 cm.
Qu'est-ce que l'optique géométrique néglige pour représenter la propagation par des rayons lumineux ?
Elle néglige la diffraction et les interférences.
Qu'est-ce qu'un dioptre en optique ?
Une surface séparant deux milieux homogènes et isotropes où un rayon peut être réfléchi et réfracté.
Dans quel plan se trouvent le rayon incident, réfléchi, réfracté et la normale au dioptre ?
Ils sont dans un même plan.
Quelle relation existe-t-il entre les angles d'incidence et de réflexion ?
Ils ont la même valeur absolue.
Quelle est la formule de la loi de réfraction de Snell-Descartes ?
Quelle condition caractérise une incidence normale sur un dioptre ?
Le rayon incident est confondu avec la normale, donc .
Que vaut l'angle du rayon réfracté lors d'une incidence normale ?
L'angle réfracté est nul, .
Qui a formulé la loi de réfraction ?
Snell et Descartes.
Quelle inégalité relie les indices de réfraction et pour ?
est inférieur à .
Comment se compare l'angle de réfraction à l'angle d'incidence si ?
L'angle de réfraction est inférieur à l'angle d'incidence .
Quelle formule donne l'angle limite lors du passage d'un milieu moins vers plus rE9fringent ?
.
Quelle est la formule de l'angle de réfraction maximal pour un passage air vers eau ?
.
Quelle formule donne l'angle limite pour ?
.
Que se passe-t-il si lors d'un passage d'un milieu plus vers moins rE9fringent ?
Il n'y a pas de rayon rE9fractE9 et la lumiE8re subit une rE9flexion totale.
Comment se comporte la surface lors d'une réflexion totale ?
Elle agit comme un miroir parfait.
Quelle relation existe entre l'angle réfléchi et l'angle incident en réflexion totale ?
Ils ont la même valeur absolue.
Quelle est la structure d'une fibre optique à saut d'indice ?
Un cœur cylindrique d'indice entouré d'une gaine d'indice .
Sur quel principe repose le guidage lumineux dans une fibre à saut d'indice ?
Sur la réflexion totale dans le cœur.
Quelle condition doit remplir un rayon pour être guidé dans une fibre à saut d'indice ?
Il doit subir une réflexion totale à l'interface entre le cœur et la gaine.
Quels sont les trois composants d'une fibre optique ?
Le cœur, la gaine et le revêtement.
À quoi sert la gaine dans une fibre optique ?
À porter le diamètre à .
Quel est le rôle du revêtement dans une fibre optique ?
Il protège la fibre.
Quelle est la différence entre atténuation et dispersion dans une fibre optique ?
L'atténuation diminue l'amplitude, la dispersion élargit les impulsions.
Qu'est-ce qui augmente avec la longueur dans une fibre à saut d’indice ?
L'atténuation augmente avec la longueur de la fibre.
Quelle est la conséquence de la dispersion sur le signal transmis ?
La dispersion déforme le signal en élargissant les impulsions lumineuses.
Quelle est l'origine de la dispersion intermodale dans une fibre optique ?
Elle provient de la répartition de l’énergie entre différents modes suivant des trajectoires différentes.
Qu'est-ce que la dispersion chromatique ?
C'est l'élargissement des impulsions dû à l'indice dépendant de la longueur d'onde.
Comment peut-on limiter la dispersion dans une fibre optique ?
En utilisant des fibres monomodes ou à gradient d’indice.
Quelle forme a la section droite d'un prisme à réflexion totale ?
Un triangle rectangle isocèle.
Quel angle peut dévier un prisme à réflexion totale ?
Un angle de π/2 ou de π.
Que se passe-t-il à chaque interface dans un milieu à indices décroissants vers le haut ?
La lumière est réfractée.
Qu'arrive-t-il à l'angle d'incidence dans un milieu à couches d'indices décroissants vers le haut ?
Il augmente progressivement.
Qu'est-ce qu'une fibre à gradient d'indice ?
Une fibre avec un cœur dont l'indice croît continûment en s'éloignant de l'axe.
Quelle condition permet à une fibre à gradient d'indice de transmettre intégralement la lumière ?
Que son rayon de courbure ne soit pas trop petit.
À quoi servent les fibres en endoscopie ?
À éclairer et à regarder pour observer l'intérieur du corps.
Quelle relation lie l'indice de réfraction et la masse volumique dans l'air ?
Le rapport est constant.
Que se passe-t-il dans un mirage chaud près du sol très chaud ?
L'air est moins dense et l'indice augmente avec l'altitude.
Comment un rayon peut-il être renvoyé vers l'observateur dans un mirage chaud ?
Par réflexion totale d'un rayon dirigé vers le bas.
Quelle illusion crée un mirage chaud avec une zone de ciel bleu ?
Une nappe d'eau située sur le sol.
Que permet de voir un mirage froid grâce aux rayons faiblement courbés ?
Des bateaux ou îles très éloignés, parfois derrière l'horizon.
Quelles conditions sont nécessaires pour qu'un mirage se forme ?
De grandes distances et un gradient thermique d'au moins quelques degrés sur un mètre.
Qu'est-ce qu'un miroir plan ?
Un dioptre réfléchissant totalement la lumière avec une surface plane.
Comment varie le pouvoir réflecteur d'une surface selon l'angle d'incidence ?
Il varie avec l'angle d'incidence.
Quel est le pouvoir réflecteur des surfaces polies métalliques à incidence nulle ?
Il reste élevé, environ 0,9.
Quelle est la première étape pour construire le rayon émergent d'un miroir plan ?
Construire le symétrique du point objet par rapport au miroir.
Que trace-t-on après avoir construit le symétrique du point objet dans un miroir plan ?
Un rayon incident reliant le point image au point d'impact et son prolongement lumineux.
Quelle est la relation entre l'image et le point objet dans un miroir plan ?
L'image est le symétrique du point objet par rapport au plan du miroir.
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1. Quel savant a découvert les lois de la réfraction en 1621 ?
2. Quelle description distingue correctement les théories ondulatoire et corpusculaire de la lumière ?
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