Qu'impose l'optique géométrique sur les dimensions des obstacles ?
Elles sont grandes devant la longueur d'onde.
Quelle nature de la lumière l'optique géométrique néglige-t-elle ?
La nature ondulatoire.
Quand l'optique ondulatoire prend-elle en compte la nature ondulatoire ?
Lorsque les obstacles sont comparables ou petits devant la longueur d'onde.
De quoi est constituée la lumière électromagnétique ?
De champs électrique et magnétique qui oscillent.
À quelle vitesse se propage la lumière électromagnétique ?
À la célérité c.
Quelle relation lie la célérité, la fréquence et la longueur d'onde ?
.
Quelle est la valeur approximative de la célérité de la lumière dans le vide ?
Environ 3×10⁸ m/s.
De quoi dépend la célérité de la lumière ?
Du milieu traversé.
Qu'est-ce que l'indice de réfraction d'un milieu ?
Le rapport entre la célérité de la lumière dans le vide et sa vitesse dans ce milieu.
Quelle est la formule de l'indice de réfraction ?
Quelle est la condition sur l'indice de réfraction n ?
Il est sans unité et supérieur ou égal à 1.
Comment s'exprime le chemin optique entre deux points A et B ?
Quel principe explique que la lumière suit un chemin optique minimal ?
Le principe de Fermat.
Quand la lumière suit-elle un chemin optique minimal entre deux points ?
Lorsqu'il n'existe pas de discontinuité.
Quels angles vérifient le rayon incident et le rayon réfléchi en réflexion ?
Ils vérifient donc .
Dans quel plan se trouvent les rayons incident et réfracté lors d'une réfraction ?
Ils sont dans le même plan.
Quelle relation lie les indices de réfraction et les angles en réfraction ?
.
Comment s'exprime l'angle limite quand ?
.
Que se passe-t-il si l'angle d'incidence dépasse l'angle limite ?
Il n'existe plus de rayon réfracté, la réflexion est totale.
Qu'est-ce qu'un système centré en optique ?
Un ensemble de dioptres et miroirs avec symétrie de révolution autour d'un axe optique.
Qu'imposent les conditions de Gauss aux rayons lumineux ?
D'être proches et peu inclinés par rapport à l'axe optique.
Qu'est-ce qu'une lentille mince ?
Un système centré de deux dioptres avec sommets confondus au centre optique et au moins un sphérique.
Quelle est la formule de la vergence d'une lentille mince dans l'air ?
Quelle est la caractéristique d'une lentille convergente selon et ?
et
Quelle est la caractéristique d'une lentille divergente selon et ?
et
Que fait un rayon parallèle à l'axe optique en traversant une lentille ?
Il ressort en passant par le foyer image.
Quel est le comportement d'un rayon passant par le centre optique d'une lentille ?
Il n'est pas dévié.
Qu'est-ce qu'une aberration géométrique en optique ?
Une aberration géométrique apparaît quand les conditions de Gauss ne sont pas respectées.
Quelle est l'origine d'une aberration chromatique ?
Elle provient de la dépendance de l'indice aux longueurs d'onde.
Combien de cônes contient la rétine humaine ?
Environ 4 millions de cônes.
Combien de bâtonnets contient la rétine humaine ?
Environ 100 millions de bâtonnets.
Quelle est la sensibilité des bâtonnets en vision diurne ?
Les bâtonnets saturent en vision diurne.
Quelle est la vitesse relative des cônes par rapport aux bâtonnets ?
Les cônes sont quatre fois plus rapides que les bâtonnets.
Qu'est-ce que le punctum remotum ?
La distance maximale de vision nette d’un œil au repos regardant à l’infini.
Quelle est la définition du punctum proximum ?
La distance minimale nette après accommodation, soit 25 cm.
Quelle est la cause principale de la myopie ?
L’œil est trop convergent et forme l’image avant la rétine.
Comment se corrige l’hypermétropie ?
Par une lentille convergente.
Quelles conditions sont nécessaires pour observer des interférences ?
Des ondes cohérentes avec cohérence temporelle et spatiale.
Quelle différence de phase produit des interférences constructives ?
Une différence de phase nulle modulo 2π.
Quelle différence de phase produit des interférences destructives ?
Une différence de phase égale à π modulo 2π.
Quelle différence de marche produit une frange brillante pour deux ondes ?
δ = kλ₀ avec k entier.
Quelle différence de marche produit une frange sombre pour deux ondes ?
δ = (k + 1/2)λ₀.
Qu'est-ce que la diffraction ?
Un phénomène d’interférence produit par une infinité de sources, notamment par une onde traversant une fente.
Quelle relation donne les minima de diffraction pour une fente de largeur a ?
.
Qu'est-ce que la dispersion en optique ?
La séparation des longueurs d'onde par un milieu à indice variable selon la longueur d'onde.
Pourquoi les couleurs bleue et rouge sont-elles déviées différemment dans un prisme ?
Parce que l'indice du bleu est supérieur à celui du rouge.
Quels éléments utilise un spectrophotomètre pour analyser la lumière ?
Une cuve avec l’échantillon et une barrette de diodes.
Quand se produit la diffusion de Rayleigh ?
Quand la taille des molécules est bien inférieure à la longueur d’onde du rayonnement.
À quoi est proportionnelle l'intensité de la diffusion de Rayleigh ?
À l'inverse de la longueur d'onde à la puissance quatre, soit 1/λ⁴.
Quelle couleur est diffusée seize fois plus que le rouge dans l'atmosphère ?
Le violet.
Quelle conséquence a la diffusion plus forte du violet sur la couleur du ciel ?
Elle contribue à expliquer la couleur bleue du ciel.
Comment se propage la lumière dans un milieu homogène d'indice constant ?
En ligne droite.
Pour quelles applications utilise-t-on la loi de la réfraction ?
Pour mesurer le taux de sucre et guider un signal dans une fibre optique.
Comment corrige-t-on l'aberration de sphéricité ?
En combinant des lentilles divergentes et convergentes.
Que représente la distorsion en optique ?
Une variation du grandissement avec la distance à l'axe optique.
Comment corrige-t-on l'aberration chromatique ?
Par un achromat associant une lentille convergente et une lentille divergente.
Quelle formule exprime la différence de marche dans un milieu d’indice n ?
.
Pourquoi le Soleil apparaît-il rougeâtre au coucher du soleil ?
Parce que la lumière traverse plus d’atmosphère, retirant davantage de bleu.
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1. Dans quelle situation l’optique géométrique constitue-t-elle une approximation pertinente ?
2. Quelle caractéristique distingue l’optique ondulatoire de l’optique géométrique ?
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