Vanessa RANA

Vanessa RANA Étudiante - Bac+5
Dans Physique | Niveau Terminale

Physique ondes optique Lumière modèle ondulatoire Lycée Terminale Physique Scientifique

Qui peut m'aider pour le modèle ondulatoire de la lumière?

Je suis sensée être pas trop mauvaise en physique mais la je rame grave... :( donc un petit rappel, ou une explication compréhensible seraient les bienvenues!

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2 réponses
Trier les réponses par :
Elise Delmont
Salut ! Je t'ai trouvé un petit cours qui peut t'aider, malheureusement il n'y a pas de schéma explicatif...si j'en trouve un je te l'envoie!



MODELE ONDULATOIRE DE LA LUMIERE:


Le titre de cette leçon s'explique par le fait que la lumière présente deux aspects, à priori contradictoire. D'une part, elle présente un aspect ondulatoire qui permet d'interpréter certaines expériences comme la diffraction de la lumière par des obstacles ou des ouvertures; d'autre part elle présente un aspect corpusculaire qui permet d'interpréter d'autres expériences comme l'effet photoélectrique.

Les physiciens du XX ° siècle ont du créer une nouvelle branche de la physique, la Mécanique Quantique, qui permet de concilier ces deux aspects corpusculaire et ondulatoire de la lumière.

Dans ce chapitre seul l'aspect ondulatoire sera développé. L'aspect corpusculaire sera abordé en fin de programme (leçon 21).


1- REFRACTION ET DISPERSION DE LA LUMIERE


1-1 Propagation rectiligne de la lumière dans un milieu transparent, homogène et isotrope

· Dans le vide ou dans un milieu transparent, homogène et isotrope, la lumière se propage en ligne droite.

· Un milieu est dit homogène si toutes ses parties sont identiques.

· Un milieu est dit isotrope s'il est doté des mêmes propriétées dans toutes les directions.

Par exemple les liquides, les gaz sont généralement homogènes et isotropes. En revanche certains cristaux de quartz tranparent sont homogènes mais non isotropes car la vitesse de la lumière dépend de la direction de propagation (même s'il s'agit de lumière monochromatique).

Remarque 1 : Le principe de propagation rectiligne de la lumière amène à postuler l'existence de rayons lumineux.

Un rayon lumineux est modélisé par une demi droite issue d'un point de la source et orienté dans le sens de propagation de la lumière.

Si on cherche à isoler un rayon lumineux en plaçant sur le trajet d'un faisceau lumineux cylindrique un écran percé d'un trou de faible dimension on obtient un faisceau divergent. C'est le phénomène de diffraction étudié ci-dessous.

Un rayon lumineux ne peut pas être isolé. Il n'a pas de réalité physique. Il modélise simplement le trajet suivi par la lumière.

Remarque 2 : Ce principe de la propagation rectiligne de la lumière n'est valable que si le milieu est transparent, homogène et isotrope.

· Par exemple, une différence de température dans l'air rend le milieu hétérogène (non homogène). De ce fait, le cheminement de la lumière n'est plus rectiligne. Cela permet, notamment, d'expliquer le phénomène des mirages.


1-2 Réflexion et réfraction de la lumière

· La réflexion est le changement de direction d'un rayon lumineux se propageant dans un milieu transparent lorsqu'il frappe une surface polie et est renvoyé dans ce même milieu

· La réfraction est le changement de direction d'un rayon lumineux lorsqu'il passe d'un milieu 1, transparent, homogène et isotrope dans un autre milieu 2, transparent, également homogène et isotrope.

a- Réflexion et réfraction d'une lumière monochromatique

Les lois de Descartes pour la réflexion (étudiées en classe de première) et de la réfraction (déjà étudiées en classe de seconde), sont énoncées à coté de la figure ci-dessous.

· Une partie de la lumière incidente est transmise de l'air dans le verre, l'autre partie est réfléchie à la surface du verre en obéissant aux lois de Descartes.

· Rappelons que dans le vide toutes les couleurs se propagent avec la même célérité C :

C = 299 792 458 m / s peu différent de C = 3 ´ 10 8 m / s

· Dans l'air il en est pratiquement de même.

· Nous allons voir que, dans le verre, la célérité dépend de la couleur.

b- Réflexion et réfraction d'une lumière polychromatique. Dispersion

- Lorsqu'un faisceau de lumière polychromatique passe de l'air dans un verre, sous une incidence différente de zéro, il se produit une décomposition de la lumière.

Dans le cas de la figure la lumière incidente est décomposé en trois radiations rouge, verte et bleu.

La 2° loi de Descartes s'écrit :

1 ´ sin i1 = N2, r ´ sin i2, r soit sin i2, r = sin i1 / N2, r pour le rouge

1 ´ sin i1 = N2, v ´ sin i2, v soit sin i2, v = sin i1 / N2, v pour le vert

1 ´ sin i1 = N2, b ´ sin i2, b soit sin i2, b = sin i1 / N2, b pour le bleu

Le bleu est plus dévié que le rouge (voir le schéma). Cela s'écrit i2, r > i2, b on en déduit :

sin i2, r > sin i2, b

sin i1 / N2, r > sin i1 / N2, b

N2, b > N2, r

Cette relation permet d'écrire :

C / V2, b > C / V2, r

V2, r > V2, b

Dans le vide (et l'air) toutes les couleurs se déplacent à la même vitesse C = 3 ´ 10 8 m / s.

Dans le verre, la vitesse de la lumière rouge est plus grande que la vitesse de la lumière bleue. On dit que le verre est un milieu dispersif.
Vanessa RANA
Cool, Merciii!!
Ben c'est juste ceque je cherchais! ;) Pour les schémas en fait je les ai déja.

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