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
- Savoir :
- les conditions d’application de l’optique géométrique,
- les relations de conjugaison des principaux éléments d’optique (dioptres, miroirs, lentilles),
- définir les paramètres caractérisant les images,
- le principe de fonctionnement et les caractéristiques des principaux instruments optiques et de l’œil humain.
- Comprendre :
- la trajectoire des rayons lumineux dans un système constitué de dioptres et/ou miroirs,
- comment caractériser les images issues d’éléments optiques - le fonctionnement de l’œil humain et ses principaux défauts.
- Mettre en œuvre :
- l’étude d’une succession d’éléments optiques (dioptres, miroirs, lentilles),
- la modélisation d’un instrument optique (lunette, microscope, télescope...),
- 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 | |
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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 |