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optique géométrique

Posté par
Marie-C
06-09-07 à 19:01

Bonjour à tous

J'espère que vous avez passé de bonnes vacances (enfin pour ceux qui en ont eu eu).
je suis désolée de vous déranger si tôt dans l'année mais j'ai un petit (si on veut) problème.
je n'ai absolument pas compris le cours du prof (qui allait un peu vite après 2 mois et demi de vacances)
Donc j'aimeais un peu d'aide.

on a commencé par dire que la lumière est une onde donc qu'il s'agit de la propagation d'un champ électromagnétique (il faut l'admettre, je suppose)
On a ainsi représenté un champ magnétique et un champ électrique (bizarre, bizarre...pourquoi fait on cela?)
Puis, on dit qu'en un point donné il y a une double périodicité (temporelle et spatiale).
Par temporelle, je crois (si mes souvenirs sont justes) que cela signifie qu'un motif se répète)

Puis (gros problème), on marque l'équation du champ dans une onde plane
soit \vec{E}(M,t)= \vec{E_0}x sin (wt- \vec{K.r})avec \vec{r}=\vec{OM}et \vec{k}vecteur constant

d'où T=2/w (aïe, aie, je viens de débarquer de la lune)
PS: Faut il marquer sup si l'on est en PCSI?

merci de m'aider à revenir sur terre.

Posté par
Coll Moderateur
re : optique géométrique 06-09-07 à 21:08

Bonjour Marie-C

Ça passe vite les vacances...

Oui, une onde électromagnétique : un champ magnétique et un champ électrique représentés par deux vecteurs perpendiculaires. Pour l'un comme pour l'autre des amplitudes représentées par des fonctions sinusoïdales du temps ou de l'espace.

Périodicité temporelle : en un point fixe, l'amplitude est périodique en fonction du temps
Périodicité spatiale : à un instant donné, l'amplitude est périodique en fonction de l'espace

Ceci est résumé par l'équation que tu donnes.
La phase est \omega.t\,-\,\vec{k}.\vec{r}

On retrouve donc le signal identique à lui-même :

. soit lorsque \omega.t augemte de 2 donc lorsque t augmente de \frac{2\pi}{\omega} c'est la périodicité temporelle et \frac{2\pi}{\omega} est appelé la "période" habituellement notée T

. soit lorsque le produit scalaire \vec{k}.\vec{r} augmente de 2 : ceci définit des lieux des points M qui sont "en phase" dans des plans perpendiculaires au vecteur \vec{k} et distants entre eux de la "période spatiale" que l'on nomme "longueur d'onde"...

Posté par
Marie-C
re : optique géométrique 06-09-07 à 21:28

bonsoir coll (oui, ça passe largement trop vite les vacances)

w est un angle donc je comprends bien que si l'on augmente de 2, on retrouve un signal identique mais comment en déduire après que T =2/w ?
Pourquoi retrouve t'on une phase identique si le produit scalaire augmente de 2?

Posté par
Coll Moderateur
re : optique géométrique 06-09-07 à 21:47

n'est pas un angle. Son unité est le radian par seconde (rd.s-1)

C'est le produit .t qui est un angle

Et quand l'argument du sinus augmente de 2. la valeur de l'amplitude se retrouve égale à elle-même et avec la même phase.
Donc si T est la période (temporelle) par définition .T = 2. et donc 3$ T\,=\,\frac{2.\pi}{\omega}

De même l'unité du produit scalaire \vec{k}.\vec{r} est un angle. Même raisonnement pour l'augmentation de 2.

Posté par
Marie-C
re : optique géométrique 06-09-07 à 21:54

ok, j'ai compris.
merci à toi

Posté par
Coll Moderateur
re : optique géométrique 07-09-07 à 08:08

Je t'en prie.
A une prochaine fois !

Posté par
Marie-C
re : optique géométrique 07-09-07 à 19:15

euh coll..................
j'ai encore besoin d'un peu d'aide pour la suite du cours étant donné que j'ai manqué le début (suite à des grèves) et donc je ne comprends pas.


On a commencé par le chemin optique
soit dl le chemin optique élémentaire associé au trajet MM' = dsxn(M) avec n(M) l'indice du milieu traversé par la lumière.

chemin optique macroscopique
Si la lumière va de A à B le long du trajet
L = A à B n(M)xds
je ne vois pas ce qu'est .


Puis on a énoncé le principe de Fermat : le trajet effectivement suivi pour aller d'un point à un autre est celui dont le chemin optique correspond à une valeur extrémale par rapport au trajet fictif voisin.
Pas de problème


Mais ensuite, ça se gâte...
si |L2-L'2|0
{\vec{dl}}alors le domaine optique présente une valeur extrémale pour le trajet (je ne sais pas si c'est bien dl)

si au contraire |L1-L'1| n'est pas {\vec{dl}}
la lumière ne suivra pas ce chemin géométrique.

Je ne comprends mais alors pas du tout l'intéret de la figure et du texte.
Merci

optique géométrique

Posté par
Marie-C
re : optique géométrique 07-09-07 à 19:16

le 2 à gauche, c'est en fait '2.

Posté par
Coll Moderateur
re : optique géométrique 07-09-07 à 19:43

Bonsoir Marie-C

Ceci t'aidera, je pense, à comprendre :

Posté par
Marie-C
re : optique géométrique 07-09-07 à 20:40

Merci coll (mais malheureusement il n'explique pas tout et notamment il n'explique pas la seconde partie)
Je te remercie .

Ce qui me pose problème aussi, ce sont ses notations.
à +

Posté par
Coll Moderateur
re : optique géométrique 08-09-07 à 08:51

La deuxième partie ne dit rien de plus. Elle utilise des notations qui ne me sont pas familières. Ce que j'en comprends :
Le dessin compare deux chemins (deux trajets de la lumière)
D'une part le trajet 1
Pour savoir si ce trajet est extrêmal et donc un trajet que la lumière emprunte on considère tous les trajets très proches tels que 1'
Si la considération de ces chemins ne permet pas de déterminer que 1 est soit minimal (soit maximal dans quelques cas), alors 1 n'est pas "stationnaire" et donc n'est pas emprunté par la lumière

En revanche le même travail pour 2 en considérant des trajets voisins (à distance < dl) tels que 2' montrerait que pour 2 le chemin optique est minimal (ou maximal) et que donc 2 est effectivement un chemin emprunté par la lumière.

Posté par
Marie-C
re : optique géométrique 09-09-07 à 14:06

merci Coll de tes explications!!!!!!!!!!!!!

Posté par
Coll Moderateur
re : optique géométrique 09-09-07 à 14:09

Je t'en prie. Je n'étais pas sûr de bien pouvoir t'éclairer.
A une prochaine fois !



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