Optique et Propagation de la Lumière

Flashcards de vocabulaire et définitions fondées sur les notes de cours consacrées à l'optique géométrique, la propagation de la lumière, la diffraction et le spectre visible.

Milieu homogène

Milieu dont les propriétés physiques sont identiques en tout point, dans lequel la lumière se propage de façon rectiligne.

Modèle de l'optique géométrique

Modèle valable uniquement lorsque la dimension caractéristique $a$ d'un obstacle est très supérieure à la longueur d'onde ($\lambda \ll a$), ce qui permet de négliger la diffraction et de considérer une propagation rectiligne de la lumière.

Diffraction

Phénomène survenant lorsqu'une onde lumineuse rencontre un obstacle dont la taille caractéristique $a$ est de l'ordre de quelques $\lambda$ ou plus petite, provoquant un étalement angulaire selon un cône de demi-angle d'ouverture $\theta$ tel que $\sin(\theta) = \frac{\lambda}{a}$.

Rayon lumineux

Segment orienté représentant le trajet de la lumière dans le cadre du modèle de l'optique géométrique, supposé indépendant des autres rayons.

Célérité de la lumière dans le vide ($c$)

Vitesse de propagation de l'onde lumineuse dans le vide, dont la valeur est $c = 3{,}00 \times 10^8\,\text{m}\cdot\text{s}^{-1}$.

Indice optique du milieu ($n$)

Grandeur sans dimension ($n \ge 1$) caractérisant un milieu matériel transparent, reliée à la vitesse $v$ de propagation de la lumière dans ce milieu par la relation $v = \frac{c}{n}$.

Indice optique de l'air

Valeur égale à $1{,}000293$, permettant d'assimiler la vitesse de la lumière dans l'air à sa célérité $c$ dans le vide.

Indice optique de l'eau

Ordre de grandeur de l'indice optique égal à $1{,}33$.

Indice optique du verre

Ordre de grandeur de l'indice optique égal à $1{,}5$.

Longueur d'onde ($\lambda$)

Distance s'exprimant par la relation $\lambda = c \times T$ ou $\lambda = \frac{c}{\nu}$, où $T$ représente la période et $\nu$ la fréquence de l'onde (avec $\nu = \frac{1}{T}$).

Ordre de grandeur du domaine visible

Domaine des longueurs d'onde du spectre lumineux s'étendant d'environ $400\,\text{nm}$ à $800\,\text{nm}$, comprenant le violet/bleu ($400\text{--}500\,\text{nm}$), le vert ($500\,\text{nm}$), le jaune/orange ($600\,\text{nm}$) et le rouge ($700\text{--}800\,\text{nm}$).