- 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.

- 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...

- 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.

- Éléments optiques simples à faces planes. Le dioptre plan. Le miroir plan.

- Les lentilles minces : définition et symboles. Relation de conjugaison et vergence. Foyers et plans focaux. Construction d’images. Grandissement. Association de lentilles.

- L'œil et les instruments d’optique. L'œil : description, champs, défauts. Instruments d’optique : grandeurs caractéristiques. Loupe, oculaire, microscope, lunette et télescope.

- 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

- 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

Évaluation continue intégrale (ECI) 100%