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Questions Optique
CHAPITRE I
1. Définissez précisément la double nature de la lumière, et donnez un exemple de
phénomène mettant en évidence chaque nature.
La lumiere est pour nous aujourd’hui une forme particuliere d’energie. Elle se manifeste
tantot comme une onde (aspect ondulatoire), tantot sous la forme d’un flot de particules
elementaires appelees photons (aspect corpusculaire). On parle du principe de dualite
ondecorpuscule.
a) Par exemple, la formation de l’image latente en photographie argentique ou la
conversion opto-electronique a la base du fonctionnement des capteurs numeriques
ne s’expliquent qu’en considerant la lumiere comme un ensemble de photons.
b) Certains effets optiques comme la diffraction de la lumiere par le diaphragme d’un
objectif photo ou la polarisation de la lumiere ne s’expliquent que dans le cadre d’un
modele ondulatoire de la lumiere.
2. Définissez la lumière en tant qu’onde. Quelles sont les grandeurs oscillantes pour la
lumière ? Expliquez à l’aide d’un schéma le modèle vectoriel de la lumière.
La lumiere designe les ondes electromagnetiques visibles par l'oeil humain, c'est-a-dire
comprises dans des longueurs d'onde de 0,38 a 0,78 micron (380 nm a 780 nm, le symbole
nm designant le nanometre, 1nm=10-9m). Les lois de Maxwell (theorie de
l’electromagnetisme), ou dans une certaine limite les lois de l'optique geometrique,
decrivent bien le comportement de ces ondes.
Les phenomenes lumineux s’expliquent selon la theorie electromagnetique par la
propagation simultanee d'un champ electrique E et d'un champ magnetique B,
constamment perpendiculaires entre eux, ainsi qu'a la direction de propagation, et dont les
valeurs pour une onde monochromatique sont des fonctions sinusoidales du temps t et de
l’espace x.

Comme toutes les ondes, les ondes electromagnetiques possedent une double periodicite :
la periodicite du phenomene dans l’espace est mesuree par la longueur d’onde l (en m),