Fiche de Révision : Optique Géométrique & Spectres

Ensemble de flashcards de vocabulaire couvrant les principes fondamentaux de l'optique géométrique, l'indice de réfraction, les lois de Snell-Descartes et les différents types de spectres lumineux.

Milieu transparent

Milieu dans lequel la lumière peut se propager. Exemples : air, eau, plexiglas, vide.

Célérité ($c$)

Vitesse de la lumière dans le vide ou dans l'air, égale à environ $300\,000\,\text{km}\cdot\text{s}^{-1}$ ou $3,0 \times 10^8\,\text{m}\cdot\text{s}^{-1}$. C'est la vitesse maximale absolue.

Indice de réfraction ($n$)

Grandeur sans unité caractérisant chaque milieu transparent ($n \ge 1$). Plus cet indice est grand, plus la lumière est lente dans ce milieu.

Formule de la vitesse de propagation ($v$)

Relation liant la célérité, l'indice et la vitesse dans le milieu : $v = \frac{c}{n}$.

Indice de l'eau

$$n = 1,33$$

Indice du plexiglas

$$n = 1,5$$

Dioptre

Surface séparant deux milieux transparents différents.

Réflexion

Phénomène où le rayon lumineux reste dans le premier milieu après avoir frappé un dioptre.

Loi de la réflexion

Loi stipulant que l'angle de réflexion $r$ est égal à l'angle d'incidence $i_1$ : $r = i_1$.

Réfraction

Phénomène où le rayon lumineux traverse le dioptre et passe dans le second milieu.

Loi de la réfraction (Snell-Descartes)

Relation mathématique exprimée par : $n_1 \times \sin(i_1) = n_2 \times \sin(i_2)$. Il est possible d'isoler $n_2$ par la formule : $n_2 = \frac{n_1 \times \sin(i_1)}{\sin(i_2)}$.

i2<i1

Si le rayon se rapproche de la normale.

i2>i1

Si le rayon s’éloigne de la normale.

Lumière polychromatique

Lumière composée de plusieurs couleurs, c'est-à-dire de plusieurs radiations.

Lumière monochromatique

Lumière composée d'une seule couleur, soit une seule radiation.

Domaine du visible

Zone de rayonnements perceptibles par l'œil humain, s'étendant de $380\,\text{nm}$ (violet) à environ $780\text{-}800\,\text{nm}$ (rouge).

Infrarouges

Rayonnements situés au-delà du rouge, avec une longueur d'onde plus grande que $800\,\text{nm}$.

Milieu dispersif

Milieu dont l'indice de réfraction $n$ dépend de la longueur d'onde $\lambda$ de la lumière qui le traverse. Exemples : verre, plexiglas.

Spectre d'émission continu

Spectre obtenu en chauffant un corps dense (solide, liquide incandescent ou gaz sous forte pression). Plus le corps est chaud, plus le spectre s'enrichit en courtes longueurs d'onde.

Spectre de raies d'émission

Spectre formé de raies fines colorées sur fond noir, obtenu en chauffant un gaz atomique à basse pression. Chaque élément chimique possède le sien.

n2 >n1

La lumière passe d’un milieu chaud à un milieu froid