© JM DUCRET
MP 2021/2022
Programme de colle
Semaine 3 du lundi 4 au 8 octobre 2021
REVISIONS MPSI
Optique géométrique Sources lumineuses,
Indice d’un milieu transparent, lois de Descartes pour la réflexion et la réfraction Conditions de Gauss, Lentilles minces, Miroir plan.
Propagation d’un signal
Propagation d’un signal : exemples de signaux acoustiques, mécaniques. Spectres.
Onde progressive dans le cas d’un propagation unidimensionnelle linéaire non dispersive. Célérité.
Retard temporel.
Onde progressive sinusoïdale : déphasage, double périodicité spatiale et temporelle.
Interférences entre deux ondes acoustiques ou mécanique de même fréquence.
Diffraction à l’infini
Définition et caractéristique de l’angle diffracté (sinθ ≈ λ/d)
OPTIQUE-Chap I : DE L’OPTIQUE GEOMETRIQUE A L’OPTIQUE ONDULATOIRE
I- Modèle scalaire de la lumière
1- Quelques rappels sur les phénomènes ondulatoires 2- Approximation scalaire de la lumière
3- Emission de la lumière
3-1 Principe de l’émission de la lumière - Le modèle du train d’onde 3-2 Sources « lumière blanche » (lampe à incandescence, soleil…) : 3-3 Lampe spectrale :
3-4 Le Laser :
4- Intensité de la lumière – Récepteurs 4-1 Intensité de la lumière 4-2 Récepteurs lumineux
II- Chemin optique 1- Indice lumineux
2- Définition du chemin optique 3- Surface d’onde
3-1 Définition
3-2 Chemin optique et déphasage 4- Théorème de Malus
5- Stigmatisme et surface d’onde 6- Les lois de Snell-Descartes
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OPTIQUE-Chap II : GENERALITES SUR LES INTERFERENCES LUMINEUSES ENTRE DEUX ONDES COHERENTES
I- Conditions d’obtention d’interférences lumineuses
1- Interférences lumineuses dans l’approximation des ondes scalaires 2- Rappel : structure temporelle de la lumière
3- Composition de deux vibrations 4- Réalisation pratique
II- Interférences de deux sources monochromatiques ponctuelles cohérentes 1- Différence de marche. Ordre d’interférence
2- Longueur et temps de cohérence 3- Surface d’égal éclairement ou frange 4- Contraste ou facteur de visibilité
OPTIQUE-Chap III : INTERFERENCES LUMINEUSES PAR DIVISION DU FRONT D’ONDE
I- Montage des trous d’Young (Thomas Young – 1801) 1- Présentation du dispositif et expérience
2- Détermination de l’éclairement I(M) et franges d’égal éclairement 2-1 Calcul de la différence de marche δ(M) autour de O
2-2 Figure d’interférence 2-3 Interfrange
2-4 Champ d’interférence et nombre de franges
3- Influence des différents paramètres sur la figure d’interférence 4- Un autre montage : interférences à l’infini
II- Effet de l’élargissement spatial de la source – Cohérence spatiale 1- Trous d’Young éclairés par deux points sources
1-1) Intensité lumineuse
1-2) Interprétation physique de la variation du contraste 1-3) Critère semi-quantitatif de brouillage des franges 2- Trous d’Young éclairés par une source étendue
III- Effet de l’élargissement spectral de la source – Cohérence temporelle 1- Source constitués de deux longueurs d’onde
1-1) Présentation et notation 1-2- Etude de l’éclairement
1-3) Interprétation physique de la variation du contraste 2- Source étendue spectralement
2-1) Présentation de problème
2-2) Condition d’observation d’interférences bien contrastées 2-3) Retour sur la cohérence temporelle
