Flashcards : Sources lumineuses et optique géométrique — 48 cartes

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1Question

Comment l’optique géométrique représente-t-elle la lumière ?

Réponse

Par des rayons.

2Question

Quel phénomène la formation d’images par instruments optiques simples explique-t-elle ?

Réponse

La formation des images par des rayons lumineux.

3Question

Qui a suggéré le modèle ondulatoire de la lumière en 1665 ?

Réponse

HUYGENS.

4Question

Que décrit le modèle ondulatoire de la lumière ?

Réponse

La lumière comme une onde.

5Question

Quels phénomènes le modèle ondulatoire explique-t-il ?

Réponse

La diffraction, les interférences et la polarisation.

6Question

Comment MAXWELL décrit-il la lumière depuis 1864 ?

Réponse

Comme une onde électromagnétique vectorielle.

7Question

Comment la lumière était-elle considérée avant MAXWELL ?

Réponse

Comme une onde scalaire.

8Question

Que signifie la dualité onde-corpuscule de la lumière ?

Réponse

La lumière montre des propriétés ondulatoires ou corpusculaires selon l’expérience.

9Question

Qu'est-ce qu'une onde ?

Réponse

Une onde est la propagation d'une perturbation sans transport de matière.

10Question

Quelle formule relie la fréquence et la période d'une onde monochromatique ?

Réponse

La fréquence vérifie f=1Tf=\frac{1}{T}.

11Question

La fréquence d'une onde monochromatique dépend-elle du milieu traversé ?

Réponse

Non, elle reste indépendante du milieu traversé.

12Question

Comment s'exprime la longueur d'onde d'une onde monochromatique ?

Réponse

Elle vérifie λ=vT=vf\lambda=vT=\frac{v}{f}.

13Question

Quelle est la valeur de la célérité de la lumière dans le vide ?

Réponse

Elle vaut c=3×108 m s−1c=3\times10^{8}\ \mathrm{m\,s^{-1}}.

14Question

Comment calcule-t-on la vitesse de propagation dans un milieu d'indice optique n ?

Réponse

Elle vérifie v=cnv=\frac{c}{n} avec n≥1n\geq1.

15Question

Quelle est la loi empirique de Cauchy pour la dispersion optique ?

Réponse

Elle est n(λ0)=A+Bλ02n(\lambda_0)=A+\frac{B}{\lambda_0^2} avec A et B constantes du milieu.

16Question

Quelle est la plage de longueur d'onde dans le vide pour la lumière visible ?

Réponse

Elle est comprise entre 400 nm et 800 nm.

17Question

Qu'est-ce qu'une source primaire ?

Réponse

Une source primaire produit effectivement la lumière qu’elle émet.

18Question

Qu'impose une source secondaire pour émettre de la lumière ?

Réponse

Elle n’émet de la lumière que lorsqu’elle est éclairée par une autre source.

19Question

Que sont les images en termes de sources lumineuses ?

Réponse

Les images sont des sources secondaires.

20Question

Comment est assimilée une source ponctuelle monochromatique ?

Réponse

À un point émettant une onde monochromatique dans toutes les directions.

21Question

Quelle est la différence spectrale entre une source de lumière blanche et une lampe spectrale ?

Réponse

La lumière blanche a un spectre continu large, la lampe spectrale des raies fines caractéristiques.

22Question

Qu'émet un laser en comparaison à une lampe spectrale ?

Réponse

Une raie spectrale unique beaucoup plus fine qu’une raie de lampe spectrale.

23Question

Quand l'approximation de l'optique géométrique est-elle valable ?

Réponse

Quand la longueur caractéristique du milieu est bien plus grande que la longueur d'onde λ\lambda.

24Question

Que se passe-t-il quand le diamètre d'un trou devient trop petit en optique ?

Réponse

Les rayons lumineux sont diffractés.

25Question

Pourquoi l'image obtenue ne correspond plus à l'image géométrique d'un trou trop petit ?

Réponse

À cause de la diffraction des rayons lumineux.

26Question

Qu'est-ce qu'un rayon lumineux ?

Réponse

La limite théorique d’un pinceau lumineux dont le diamètre tend vers zéro.

27Question

Comment se comportent les rayons dans un faisceau convergent ?

Réponse

Ils se dirigent vers une zone.

28Question

Comment se comportent les rayons dans un faisceau divergent ?

Réponse

Ils s’éloignent d’une zone.

29Question

Comment se comportent les rayons dans un faisceau parallèle ?

Réponse

Ils sont parallèles entre eux.

30Question

Dans quel type de milieu les rayons lumineux se propagent-ils en ligne droite ?

Réponse

Dans un milieu transparent, linéaire, homogène et isotrope.

31Question

Que dit le principe du retour inverse sur le trajet de la lumière ?

Réponse

La lumière suit le même chemin de B vers A que de A vers B.

32Question

Que stipule le principe de moindre durée pour la lumière entre deux points ?

Réponse

La lumière emprunte le chemin nécessitant le moins de temps.

33Question

Quel est le chemin suivi par la lumière dans un milieu homogène selon le principe de moindre durée ?

Réponse

Un chemin rectiligne.

34Question

Qu'est-ce qu'un dioptre en optique ?

Réponse

Une surface séparant deux milieux homogènes d’indices différents.

35Question

Que produit un rayon incident à l'interface de deux milieux transparents ?

Réponse

Un rayon réfléchi et, si possible, un rayon réfracté.

36Question

Quelle relation lie le rayon réfléchi au rayon incident ?

Réponse

Le rayon réfléchi est le symétrique du rayon incident par rapport à la normale.

37Question

Quelle formule exprime la loi de Snell-Descartes pour le rayon réfracté ?

Réponse

n1sin⁡i1=n2sin⁡i2n_1\sin i_1=n_2\sin i_2

38Question

Dans quel plan se trouve le rayon réfracté ?

Réponse

Le rayon réfracté appartient au plan d’incidence.

39Question

Que se passe-t-il si n1>n2n_1>n_2 pour le rayon réfracté ?

Réponse

Il s’éloigne de la normale avec i1<i2i_1<i_2.

40Question

Quand se produit la réflexion totale entre deux milieux d'indices n₁ et n₂ ?

Réponse

Quand n1>n2n_1 > n_2 et ∣iincident∣>iL|i_{incident}| > i_L avec iL=arcsin⁡(n2n1)i_L = \arcsin\left(\frac{n_2}{n_1}\right).

41Question

Quelle condition angulaire permet l'existence d'un rayon transmis si n1>n2n_1 > n_2 ?

Réponse

Si −iL<iincident<iL-i_L < i_{incident} < i_L, un rayon transmis existe.

42Question

Que se passe-t-il pour un rayon incident au-delà des limites −iL-i_L et iLi_L quand n1>n2n_1 > n_2 ?

Réponse

La réflexion est totale au-delà de ces limites angulaires.

43Question

Comment se comporte un rayon lumineux dans un milieu stratifié à indices variables ?

Réponse

Le rayon lumineux se courbe pendant sa propagation.

44Question

Quelles parties composent une fibre optique à saut d’indice ?

Réponse

Un cœur cylindrique d’indice n₁, une gaine coaxiale d’indice n₂<n₁, et une enveloppe de protection.

45Question

Comment une fibre optique guide-t-elle les rayons lumineux ?

Réponse

Par des réflexions totales successives au dioptre cœur-gaine.

46Question

Que contient le cône d’acceptance d’une fibre optique ?

Réponse

Les directions des rayons guidés par réflexions totales successives avec pertes limitées.

47Question

Qu’est-ce que la dispersion intermodale dans une fibre à saut d’indice ?

Réponse

La différence de temps de parcours entre le rayon le plus lent et le plus rapide.

48Question

Quelle est la formule de la dispersion intermodale δt\delta t ?

Réponse

δt=tmax−tmin\delta t = t_{max} - t_{min}.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 25 questions sur Sources lumineuses et optique géométrique.

1. Concernant les modèles historiques de la lumière, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

2. Parmi les propositions suivantes concernant le modèle ondulatoire, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

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