ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
39h
Description
1- Introduction - Généralités sur la lumière
Les différents modèles de la lumière (géométrique, ondulatoire, corpusculaire). Propagation de la lumière dans le vide et les milieux matériels transparents (notion de longueur, d’indice optique...). La lumière dans le spectre électromagnétique.
2- Définitions et principes de l’optique géométrique
Notion de rayon lumineux. Chemin optique - Principe de Fermat. Conséquences du principe de Fermat. Lois de Snell–Descartes. Applications : prisme, fibre optique, milieu stratifié...
3- Vision des images - Approximations de l’optique géométrique
Système optique. Sources. Nature des objets et des images. Critères de qualité d’un système optique : stigmatisme, aplanétisme. Conditions de Gauss.
4- Éléments optiques simples à faces planes
Le dioptre plan. Le miroir plan.
5- Éléments optiques simples à faces sphériques
Le dioptre sphérique. Le miroir sphérique.
6- Les lentilles minces
Définition et symboles. Relation de conjugaison et vergence. Foyers et plans focaux. Construction d’images. Grandissement. Association de lentilles.
7- L'œil et les instruments d’optique
L'œil : description, champs, défauts, ...
Instruments d’optique : grandeurs caractéristiques. Loupe, oculaire, microscope, lunette et télescope.
Objectifs
À la fin de cette UE, vous serez capable de :
› Domaine des "savoirs" :
- Connaître les conditions d’application de l’optique géométrique,
- Connaître les relations de conjugaison des principaux éléments d’optique (dioptres, miroirs, lentilles),
- Définir les paramètres caractérisant les images,
- Connaître le principe de fonctionnement et les caractéristiques des principaux instruments optiques et de l’œil humain.
› Domaine de la "compréhension" :
- Comprendre la trajectoire des rayons lumineux dans un système constitué de dioptres et/ou miroirs,
- Comprendre comment caractériser les images issues d’éléments optiques - le fonctionnement de l’œil humain et ses principaux défauts.
Domaine de la "mise en œuvre" :
- Mettre en œuvre l’étude d’une succession d’éléments optiques (dioptres, miroirs, lentilles),
- Mettre en œuvre la modélisation d’un instrument optique (lunette, microscope, télescope...),
- Mettre en œuvre la correction d’un œil humain.
Heures d'enseignement
- Optique Géométrique - CMCours Magistral19,5h
- Optique Géométrique - TDTravaux Dirigés19,5h
Pré-requis obligatoires
Baccalauréat.
Contrôle des connaissances
Session unique : Contrôle continu intégral (100%).
L’évaluation continue intégrale se base sur un ensemble d’évaluations sous des formes et des modalités diverses : contrôles écrits, oraux, études de cas, QCM, contrôles de leçons…
Informations complémentaires
Poursuites possibles : L2 Physique-Chimie. Optique ondulatoire.
Compétences acquises
Compétences | Niveau d'acquisition | |
|---|---|---|
| Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiques | Mobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiques | 1 - Notion |
| Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques | 1 - Notion | |
| Développer un esprit critique sur des données expérimentales | 1 - Notion | |
| Elaborer une démarche scientifique | Modéliser un phénomène physico-chimique | 1 - Notion |
| Concevoir et mettre en œuvre une démarche scientifique | 1 - Notion | |