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Optique géométrique (02_XCOPT) ​

  • Coefficient : 2
  • Volume Horaire: 43h estimées de travail (dont 21h EdT)
    CTD : 18h encadrées (et 3h de séances d'études dirigées)
    Travail personnel hors EdT : 22h

Liste des AATs

Description ​

  1. Introduction historique et principes fondamentaux
    • Nature de la lumière
    • Spectre électromagnétique
  2. Hypothèses de l'optique géométrique et lois de Snell Descartes
    • Principes de Huygens et de Fermat
    • Lois de Snell-Descartes
  3. Notions de système optique, d'objets et d'images
    • Eléments remarquables d'un système optique centré
  4. Approximation paraxiale de Gauss
  5. Formation des images par des systèmes optiques simples
    • Dioptres plan et sphérique
    • Miroirs plan et sphérique
    • Lentilles minces
  6. Quelques exemples de systèmes optiques complexes
    • oeil, télescope, microscope, appareil photographique, ...

Acquis d'Apprentissage visés (AAv) ​

  • AAv1 [heures: 4, B2] : À l’issue du cours, les étudiant(e)s doivent énoncer les conditions de validité de l’optique géométrique et calculer les paramètres caractéristiques d’une onde lumineuse (longueur d’onde, fréquence, vitesse, énergie), ainsi qu’expliquer la répartition des ondes électromagnétiques dans le domaine spectral.

  • AAv2 [heures: 9.5, B2, B3] : À la fin du cours, les étudiants sont capables de caractériser les conditions angulaires de la réflexion sur et de la réfraction (loi de Snell-Descartes) à travers un dioptre et de distinguer les régimes guidant et non-guidant dans des fibres optiques (condition de réflexion totale).

  • AAv3 [heures: 3, B2, B3] : À la fin du cours, les étudiant(e)s sont capables de déterminer l’indice de réfraction d’un matériau par des mesures de réfraction d’un rayon lumineux dans ce matériau.

  • AAv4 [heures: 14, B2, B3] : À la fin du cours, les étudiant(e)s sont capables de faire des constructions d’images produits par des instruments optiques simples (dioptres plan et sphérique, miroirs plan et sphériques, lentilles minces) et de déterminer la nature (réelle ou virtuelle) des foyers de tels instruments optiques, ainsi que la nature de l’objet et de l’image.

  • AAv5 [heures: 9.5, B2, B3, C1] : À la fin du cours, les étudiants seront capables de caractériser par le calcul (positions d’un objet et de son image, grandissement ou grossissement, précision de résolution...) la formation d’images par des instruments optiques complexes (œil, télescope, microscope, appareil photographique…)

Modalités d'évaluation ​

  • 1 épreuve de contrôle continu longue (coefficient 1)
  • Moyenne de plusieurs épreuves de contrôle continu courtes (coefficient 2)

Mots clés ​

Formation des images, propagation, réflexion et r"fraction de la lumière

Pré-requis ​

Notions élémentaires de géométrie, de trigonométrie et d'algèbre linéaire

Ressources ​

  • J.-P. Pérez, Optique { Fondements et applications, 7eme ed., Dunod, 2004
  • G. Bruhat, Optique, 6eme ed., Dunod, 2005
  • M. Born & E. Wolf, Principles of Optics, 7th ed., Cambridge University Press, 1999.
  • Documents polycopiés