MODÈLE SCALAIRE DE LA LUMIÈRE

USMS – ENSA Béni Mellal

M. KAAB

1 – Le modèle scalaire de la lumière

1 – 1 – Nature de l’onde lumineuse

1 – 2 – Vibration lumineuse

On appelle vibration lumineuse une composante quelconque du champ électrique par rapport à un axe perpendiculaire à la direction de propagation

Définition

Propriétés

1 – 3 – Éclairement et intensité vibratoire

Définition

Remarques

1 – 3 – Éclairement et intensité vibratoire

Récepteurs de l’onde lumineuse

Ordre de grandeur

1 – 3 – Éclairement et intensité vibratoire

Les récepteurs sont sensibles alors à la valeur moyenne de la puissance lumineuse qu’ils reçoivent: Ils sont appelés Détecteurs quadratiques.

Récepteurs de l’onde lumineuse

1 – 3 – Éclairement et intensité vibratoire

Cas d’une lumière monochromatique

1 – 4 – Chemin optique

Définition

1 – 4 – Chemin optique

Calcul du chemin optique

1 – 4 – Chemin optique

Chemin optique et retard de phase

1 – 4 – Chemin optique

Chemin optique et retard de phase

• Lorsque le rayon lumineux subit une réflexion sur une surface métallique,
• Lorsque le rayon lumineux subit une réflexion sur un milieu plus réfringent,
• Lorsque le rayon passe par un point de convergence

1 – 4 – Théorème de MALUS

1 – 4 – Onde sphérique, onde plane

1 – 4 – Onde sphérique, onde plane

• L’onde d’un faisceau laser,
• La source ponctuelle (ou quasi-ponctuelle) est placée à très grande distance. Ex: étoile,
• L’onde obtenue par collimation: source ponctuelle placée dans le plan focale d’une lentille convergente

Onde plane::

• Les rayons lumineux sont des droites parallèles entre elles,
• Les surfaces d’onde sont des plans parallèles entre eux appelés plans d’ónde

2 – Lumières réelles

2 – 1 – Composition spectrale

• En réalité, une lumière parfaitement monochromatique n’existe pas,
• Toute vibration lumineuse peut être décomposée en un somme de vibrations monochromatiques,
• L’éclairement (ou intensité) est la somme des éclairements dus aux différentes composantes monochromatiques.

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2 – 2 – Sources de lumière blanche

Une lumière blanche est une lumière dont le spectre est continue et contient toutes les longueurs d’onde du domaine visible.

2 – 2 – Sources spectrales

Une lampe spectrale émet une série de longueurs d’onde caractéristique de l’élément qu’elle contient. Le spectre est constitué de pics fins appelés raies spectrales.

2 – 3 – Largeur des raies spectrales

Une lampe spectrale émet une série de longueurs d’onde caractéristique de l’élément qu’elle contient. Le spectre est constitué de pics fins appelés raies spectrales.

2 – 4 – Notion de train d’onde

2 – 4 – Notion de train d’onde

2 – 4 – Notion de train d’onde

2 – 4 – Notion de train d’onde

2 – 4 – Notion de train d’onde

2 – 4 – Notion de train d’onde