Optique ondulatoire: rappels de cours et exercices

SOMMAIRE......Page 3
CHAPITRE 1 - LES ONDES LUMINEUSES......Page 5
3.1. Définition......Page 6
4.2. Expression......Page 7
Exercice 2 Onde lumineuse émise par une source ponctuelle......Page 8
Exercice 3 Condition de séparation de deux signaux lumineux......Page 9
Exercice 4 Condition de détection d’un phénomène de battement......Page 11
Exercice 6 Paquet d’ondes quasi-monochromatique......Page 12
Exercice 7 Paquet d’ondes dans un milieu dispersif......Page 15
Exercice 8 Paquet (ou groupe) d’ondes dans le vide......Page 16
Exercice 9 Formule de dispersion de Sellmeier......Page 17
Exercice 10 Onde évanescente......Page 19
Exercice 11 Mesure du temps de cohérence d’un Laser......Page 20
CHAPITRE 2 - POLARISATION D\'UNE ONDE LUMINEUSE......Page 23
2.2. Polariseur et analyseur......Page 24
3.2. Lame cristalline......Page 25
4.2. Loi de Biot......Page 26
Exercice 2 Décomposition d’une onde polarisée rectilignement......Page 27
Exercice 3 Décomposition d’une onde polarisée elliptiquement......Page 28
Exercice 4 Polarisation rectiligne par réflexion vitreuse. Incidence brewsterienne......Page 29
Exercice 5 Polarimètre de Laurent. Précision de la mesure angulaire......Page 31
Exercice 6 Polarimétrie. Polarimètre de Laurent......Page 34
Exercice 7 Diminution de l’intensité lumineuse à travers des filtres......Page 36
Exercice 9 Filtres Polaroïd......Page 37
Exercice 10 Détermination du pouvoir rotatoire du quartz......Page 39
Exercice 11 Étude de la cinétique de l’hydrolyse du saccharose par polarimétrie......Page 40
Exercice 12 Lumière transmise par une lame entre polariseurs croisés......Page 44
Exercice 13 Écriture matricielle de Jones......Page 46
CHAPITRE 3 - INTERFERENCE A DEUX ONDES PAR DIVISION DU FRONT D\'ONDE......Page 49
RAPPEL DE COURS......Page 50
Exercice 1 Interférences à deux ondes......Page 52
Exercice 2 Déplacement latéral de la source dans l’expérience des trous de Young......Page 54
Exercice 3 Trous de Young en présence d’une lame de verre......Page 57
Exercice 4 Trous de Young......Page 59
Exercice 5 Mesure de l’indice de l’air dans un montage différentiel des trous de Young......Page 60
Exercice 6 Biprisme de Fresnel......Page 62
Exercice 7 Miroir de Lloyd......Page 63
Exercice 8 Interférence des ondes incidentes et réfléchies sur un miroir......Page 65
Exercice 9 Bilentille de Meslin......Page 67
Exercice 10 Système interférentiel à une source et deux miroirs parallèles......Page 69
Exercice 11 Système interférentiel à deux miroirs inclinés......Page 72
CHAPITRE 4 - INTERFERENCES A DEUX ONDES PAR DIVISION D\'AMPLITUDE. LE MICHELSON......Page 81
INTERFÉRENCES PAR DIVISION D’AMPLITUDE......Page 82
Exercice 1 Interférence des ondes réfléchies par une lame à faces parallèles......Page 84
Exercice 2 Irisation d’une lame d’eau......Page 87
Exercice 3 Traitement anti-reflet des vitres......Page 92
Exercice 4 Franges de Whezwell–Quetet......Page 93
Exercice 5 Mesure interférentielle de l’indice d’un gaz......Page 96
Exercice 6 Interférences par réflexion sur un prisme......Page 97
Exercice 7 Coin de verre......Page 100
Exercice 8 Les anneaux de Newton......Page 102
Exercice 9 Franges d’égale épaisseur données par une lentille mince......Page 104
Exercice 10 Franges de lames minces données par l’interféromètre de Michelson......Page 106
Exercice 11 Interféromètre de Michelson......Page 108
Exercice 12 Coin d’air avec Michelson – frange achromatique......Page 109
Exercice 13 Interféromètre à miroir et séparatrice......Page 112
Exercice 14 Principe de l’interféromètre de Mach-Zenhder......Page 115
Exercice 15 Interféromètre de Mach–Zehnder ; influence d\'une lame à faces parallèles......Page 118
Exercice 16 Interféromètre de Twyman......Page 121
CHAPITRE 5 - INTERFERENCE A TROIS ONDES OU PLUS. RESEAUX......Page 125
2.2. Onde lumineuse émise par un trou « diffractant »......Page 126
3.2. Formule des réseaux......Page 127
Exercice 1 Interférence à trois sources ponctuelles dans un plan......Page 128
Exercice 2 Système interférentiel à trois fentes fines parallèles......Page 132
Exercice 3 Système interférentiel de Young avec trois fentes de largeurs différentes......Page 135
Exercice 4 Système interférentielle à trois sources alignées. Influence d\'une lame......Page 137
Exercice 5 Interférence à trois ondes à travers une lame prismatique......Page 140
Exercice 6 Système interférentiel à quatre trous......Page 142
Exercice 7 Interféromètre à deux sources incohérentes entre deux miroirs parallèles......Page 145
Exercice 8 Interféromètre à deux sources entre deux miroirs parallèles mobiles......Page 148
Exercice 9 Formules du réseau......Page 149
Exercice 10 Étude d’un réseau de pas variable......Page 152
Exercice 11 Réseau de Fraunhofer partiellement obturé......Page 156
Exercice 12 Réseau formé de deux sous-réseaux......Page 158
Exercice 13 Interféromètre de Fabry-Pérot......Page 161
Exercice 14 Réseau de fentes à intensités variables......Page 169
CHAPITRE 6 - DIFFRACTION D\'UNE ONDE LUMINEUSE......Page 173
3.2. Expression......Page 174
Exercice 1 Diffraction élémentaire par une fente......Page 178
Exercice 2 Diffraction par une fente comportant une lame à retard de phase......Page 184
Exercice 3 Apodisation......Page 188
Exercice 4 Podisation......Page 191
Exercice 5 Eléments de symétrie d’une figure de diffraction......Page 192
Exercice 6 La diffraction et l’analyse dimensionnelle......Page 195
Exercice 7 Diffraction par une pupille circulaire......Page 197
Exercice 8 Diffraction par un prisme......Page 199
CHAPITRE 7 - INTERFERENCE ET DIFFRACTION. RESEAUX OPTIQUES REELS......Page 203
RAPPEL DE COURS......Page 204
Exercice 1 Diffraction par 2 fentes ; cas de sources incohérentes......Page 206
Exercice 2 Diffraction par 2 fentes ; cas de sources cohérentes......Page 208
Exercice 3 Diffraction par des motifs formés de deux rectangles......Page 210
Exercice 4 Diffraction par une répartition aléatoire de particules......Page 215
Exercice 5 Diffraction par des spores......Page 217
Exercice 6 Diffraction par deux trous circulaires......Page 218
Exercice 7 Diffraction par quatre trous circulaires......Page 220
Exercice 8 Bilentilles de Billet et fente source monochromatique large......Page 221
Exercice 9 Principe de l’holographie......Page 224
Exercice 10 Réseau de Fraunhofer à traits larges......Page 227
Exercice 11 Réseau de Fraunhofer......Page 229
Exercice 12 Réseau de phase......Page 231
Exercice 13 Réseau échelette......Page 234
Exercice 14 Réseau créneau par réflexion......Page 237