: les ondes lumineuses
: Résumé de cours
Nature ondulatoire : la lumière est diffractée par une fente, un fil fin ou un trou de petite dimension. La diffraction est une propriété des ondes : la lumière est une onde. Une fente verticale donne une figure horizontale.
Le faisceau laser s'étale après la fente : tache centrale large, puis extinctions et taches latérales.
Écart angulaire : entre le milieu de la tache centrale et la première extinction. θ = λaθ = L2DL = 2λDa (θ en rad)
Quand la largeur a de la fente diminue, l'écart angulaire θ et la largeur L de la tache centrale augmentent.
Onde lumineuse : onde électromagnétique qui se propage dans le vide, sans milieu matériel. Toutes les radiations y ont la même célérité c ≈ 3,00 × 108 m·s−1λ0 = c · T = cν
Les deux crêtes restent alignées : dans le vide, le rouge et le violet avancent à la même célérité c.
Domaines : visible 400 nm ≤ λ0 ≤ 800 nm (3,75 × 1014 Hz ≤ ν ≤ 7,5 × 1014 Hz) ; UV : λ0 < 400 nm ; IR : λ0 > 800 nm. Lumière monochromatique : une seule radiation ; polychromatique : plusieurs radiations.
À chaque longueur d'onde dans le vide correspond une fréquence et une couleur.
Milieu transparent : indice n = cv ≥ 1. La fréquence ν ne change pas d'un milieu à l'autre ; la longueur d'onde devient λ = λ0nn = λ0λ
Dans le verre, la longueur d'onde est plus petite, mais le point M vibre toujours à la même fréquence.
Dispersion : un prisme décompose la lumière blanche (le violet est le plus dévié) car l'indice dépend de la fréquence (nviolet > nrouge). Un milieu où v dépend de ν est dispersif : le vide ne l'est pas, les milieux transparents le sont à des degrés différents.
Le violet est plus dévié que le rouge : la vitesse de la lumière dans le verre dépend de la fréquence.