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- Optique Géométrique - Mécanique du Point Matériel H. EL MAMOUNI Responsable de lUE Physique Générale Responsable des TPs dOptique et de TTT Bât. Paul.

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2 - Optique Géométrique - Mécanique du Point Matériel H. EL MAMOUNI Responsable de lUE Physique Générale Responsable des TPs dOptique et de TTT Bât. Paul Dirac, 1 er étage L1 UE Physique Générale Année

3 Attention - RÉCUPÉRER, LE PLUS TÔT POSSIBLE, LES FASCICULES DE TD ET DE TP AUPRÈS DE MME DEFOUR, BUREAU 125, 1ER ÉTAGE DU BAT OMEGA ET CE LE MARDI, MERCREDI MATIN ET JEUDI - DE CONSULTER LE PLANNING DES TPS SUR LES TABLEAUX D'AFFICHAGE SITUES AU MEME ETAGE. - QUE L'ASSIDUITÉ EST NÉCESSAIRE POUR LA CONVOCATION AUX EXAMENS DE TP - QUE L'ABSENCE NON JUSTIFIÉE A L'EXAMEN DE TP ENTRAINE LE STATUS DEFAILLANT

4 =15% de la note finale

5 13 Chapitres 1.Historique 2.La lumière 3.lois de la réflexion et de la réfraction 4.Objets et Images 5.Propriétés des systèmes optiques 6.Dioptres sphériques 7.Miroirs sphérique 8.Lentilles minces 9.Systèmes épais 10.Lœil 11.Lunettes et télescopes 12.Objectif Photographique 13.Le microscope De lordre de 6 séances …

6 Exemple dexamen écrit

7 Chapitre 1 : Historique

8 1.1LAntiquité Les théories archaïques font la confusion entre la vision et léclairement: Le feu externela lumière parvient à lœil grâce au phénomène de propagation datomes émis par les objets lumineux et parvenant à l œil. Le feu visuel lœil est le siège dune émission de particules permettant la vision par détection des objets. Euclidesiècle III av. JC (âge dor des math grecs) Ptolémée ap. JC (Aléxandrie, Egypte) La loi de la réflexion est établie (langle dincidence est égal à langle de réflexion) et la réfraction observée.

9 1.2Le Monde Arabe (âge dor des sciences du IX au XVème) Lapproche rigoureuse permet la levée de la confusion entre la vision et léclairement ainsi que létude des instruments, en particulier de lœil. Ibn al-Haytham dit Alhazen (965 – 1039)

10 1.3La Renaissance Le développement des lentilles pour corriger la vue et construire les premiers instruments doptique permet le développement de lastronomie. Galilée (It) construit (perfectionne*) une lunette et découvre les lunes de Jupiter Kepler (De) expose une loi approchée de la réfraction, passage de la lumière dun milieu à un autre. * : celle du hollandais Hans Lipperhey Kepler ( )

11 Nd, Ere Moderne 1621Willebrod Snell, connu après sa mort grâce à Huygens 1637 René Descartes (Fr, 1596 – 1650) Les lois de réflexion et de la réfraction sont établies 1657Pierre de Fermat (Fr, 1601 – 1665) Enoncé dun principe sur le chemin optique permettant de retrouver les lois de Snell- Descartes (première utilisation dun principe variationnel appliqué au chemin optique).

12 Francesco Grimaldi (1618 – 1663) Observation de la diffraction de la lumière par les bords dun obstacle Christian Huygens (Nd, 1629 – 1695) Notions de sources secondaires et surfaces donde Olaüs Römer (1644 – 1710) Première mesure de la vitesse de la lumière à partir de léclipse des lunes de Jupiter (Hyppolite Fizeau réalisera la première mesure en laboratoire) Isaac Newton ( Gb, 1643 – 1727) Synthèse rigoureuse des connaissances: propagation rectiligne de la lumière, lois de réflexion et réfraction MAIS: apparition dun conflit à la fin du XVIIème siècle: la lumière doit- elle être décrite par des ondes ou des « grains de lumière »?

13 1.5Description Ondulatoire Robert Hooke (Gb, ) 1665: La lumière est une vibration de haute fréquence qui se propage. Thomas Young (Gb, 1802: Interférences de deux ondes: lumière + lumière = obscurité Augustin Fresnel (Fr, ) 1818: Description de la diffraction. Il décrira aussi le phénomène de la polarisation de la lumière. James Clerk Maxwell (Ecosse, ) 1876: Théorie de lélectromagnétisme: Maxwell établit le lien entre la lumière et les ondes électromagnétiques. Auparavant, ces deux études étaient distinctes.

14 Écran Fente

15 1.6Description corpusculaire William Hertz Observation de leffet photoélectrique (arrachage de - sous illumination) : le phénomène ne peut être expliqué par les ondes. Albert Einstein (De-Ch-USA, ) 1905: explication de leffet photoélectrique (Merci Max Planck) en introduisant des grains de lumière (appelés en 1926 photons par Lewis). Obtient le Prix Nobel pour cette découverte. Niels Bohr (Dk, ), prix Nobel de physique en 1922 Modèle de latome permettant dexpliquer lémission et labsorption des photons par la matière.

16 1.7La réconciliation : en 1924, Louis de Broglie (Fr ), introduit la dualité onde- corpuscule : = h/p (Prix Nobel de physique en 1929) généralisée par la suite en Mécanique Quantique (Heisenberg, Dirac) pour la matière.


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