Ondes et physique moderne
Pour faire la vague dans un stade, il ne faut pas que les gens se déplacent, mais plutôt que chaque personne se lève de son banc et s'y rasseoie immédiatement au moment clé ou la vague passe par elle. C'est la vague qui se déplace et non les participants.
Formation des images
Suivre les rayons de lumière
La lumière voyage en ligne droite au travers d'un milieu transparent homogène. Cependant, lorsque la lumière passe d'un milieu à un autre, de l'air à l'intérieur d'une vitre par exemple, elle change de direction. L'interface entre deux milieux homogènes différents est appelé un dioptre: c'est donc en traversant un dioptre que la lumière change de direction.
On représente la lumière par des rayons. Un rayon de lumière représente la trajectoire de la lumière. Par exemple, la lumière provenant du soleil peut être représentée par une famille de rayons parallèles provenant tous d'un même point à l'infini (le soleil)
Utilisez le point de contrôle représenté par un petit carré afin de modifier l'angle d'incidence.
Si la lumière du jour n'était constituée que des rayons directs du soleil, nous verrion strictement rien sous l'ombre d'un objet: l'ombre serait complètement obscure et nous verrions aucun objet qui s'y trouve. En réalité, la lumière du jour nous arrive de toutes les directions depuis le ciel car l'atmosphère diffuse les rayons du soleil. Diffuser la lumière veut dire absorber les rayons de lumière directe et réémettre ces rayons dans toutes les directions.
Dioptres
La lumière se propage en ligne droite dans le vide et à l'intérieur d'un milieu homogène. Cependant, la lumière peut changer de direction lorsque la nature optique du milieu change. L'interface entre deux milieux se nomme un dioptre.
Mathématiquement, une lentille de décompose en deux dioptres. Une lentille biconvexe est représentée ici. Plus l'indice de réfraction de la lentille est différent de celui du(des) milieu(x) où la lentille est placée, plus grand est le pouvoir convergent ou divergent de la lentille.
Utilisez les points de contrôle représenté par des petits carrés afin de modifier l'ouverture et la direction du pinceau de lumière. Changez les indices de réfractions des milieux.
Les instruments d'optique
Lentille simple
Conventions de signe et formules
\[\frac 1{p'} - \frac 1p = \frac 1f\]Convention française, toutes les quantités ont le centre O de la lentille comme origine donc \(\smash{p=\vec{OA}\cdot\hat{z}\lt 0}\) puisque l'objet à $A$ est à gauche de la lentille à \(O\).
\[\frac 1p + \frac 1{q} = \frac 1f\] \(p\) est la distance lentille-objet. \(F\) est le foyer principal de l'autre côté de la lentille convergente (et du même côté que l'objet pour la lentille divergente) et \(F'\) est le foyer principal secondaire, du côté rapproché de l'objet dans une lentille mince et n'est pas utilisé pour une lentille divergente. Aussi Benson où \(p\) est la distance objet-lentille et \(q\) la distance lentille-image
pour tous les livres, la formules des opticiens (avec \(n_1 = 1\))\[\frac 1f=\frac{n_2-n_1}{n_1}\left(\frac 1{R_1} - \frac 1{R_2}\right).\]
\[\frac 1s + \frac 1{s'} = \frac 1f\] Tipler's Mirror and Thin lens equation with different sign convention. Feynman aussi. Knight aussi. \(s\) distance objet lentille, \(s') distance lentille-image
\[\frac 1{d_o} + \frac 1{d_i} = \frac 1f\] Quantum Physique \(F'\) du côté objet (lentille convergente) et \(F\) de l'autre côté. \(F\) du côté objet pour lentille divergente
Formation des images dans un système de lentilles
Le schéma d'optique suivant comporte deux lentilles convergentes, en bleu, alignées sur un axe optique, en tiretés, Déplacez les lentilles convergentes et l'objet \(AB\) le long de l'axe optique. Observez l'effet sur l'image intermédiaire \(A'B'\) et l'image finale \(A''B''\). Voyez comment vous pouvez obtenir un grandissement.
Le microscope
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