Séance de cours

Ondes optiques : réflexion, réfraction et transmission

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Dans cours

PHYS-317: Optics I

L'optique est un vieux domaine qui touche à beaucoup de sujets modernes, des techniques expérimentales aux applications courantes. Ce premier cours traite plusieurs aspects de base de l'optique: propagation, dispersion, interférence, diffraction, polarisat ...

Description

Cette séance de cours couvre le comportement des ondes optiques dans différents médias, en discutant de concepts tels que la transmission d'énergie, le vecteur de Poynting, la réflexion, la réfraction et les équations de Fresnel. Il explique comment l'intensité de la lumière est affectée par les interfaces, la réflexion interne totale et l'utilisation de prismes et de rétroréflecteurs. La séance de cours explore également l'application des principes optiques dans des dispositifs tels que les lentilles et les fibres, en mettant l'accent sur la réflexion interne totale dans les fibres optiques et la focalisation de la lumière par les lentilles.

Enseignant·e

Benjamin Dwir

Titre académique: Dr. Date de naissance: 24.10.1959 Nationalité: Suisse A l'EPFL depuis: 1988

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Optique: Polarisation (optique)

Concepts associés (32)

Réflexion (physique)

vignette|upright=1|La loi de la réflexion en physique.|alt=Le rayon incident arrive sur la surface et est réfléchi. Les angles d'incidence et de réflexion sont identiques. vignette|Matsimäe Pühajärv, Estonie. La réflexion en physique est le brusque changement de direction d'une onde à l'interface de deux milieux. Après réflexion, l'onde reste dans son milieu de propagation initial. De multiples types d'ondes peuvent subir une réflexion.

Specular reflection

Specular reflection, or regular reflection, is the mirror-like reflection of waves, such as light, from a surface. The law of reflection states that a reflected ray of light emerges from the reflecting surface at the same angle to the surface normal as the incident ray, but on the opposing side of the surface normal in the plane formed by the incident and reflected rays. This behavior was first described by Hero of Alexandria (AD c. 10–70). Later, Alhazen gave a complete statement of the law of reflection.

Coefficient de Fresnel

Les coefficients de Fresnel, introduits par Augustin Jean Fresnel (1788-1827), interviennent dans la description du phénomène de réflexion-réfraction des ondes électromagnétiques à l'interface entre deux milieux, dont l'indice de réfraction est différent. Ils expriment les liens entre les amplitudes des ondes réfléchies et transmises par rapport à l'amplitude de l'onde incidente. On définit le coefficient de réflexion en amplitude r et le coefficient de transmission en amplitude t du champ électrique par : où Ei, Er et Et sont les amplitudes associées respectivement au champ électrique incident, réfléchi et transmis (réfracté).

Diffuse reflection

Diffuse reflection is the reflection of light or other waves or particles from a surface such that a ray incident on the surface is scattered at many angles rather than at just one angle as in the case of specular reflection. An ideal diffuse reflecting surface is said to exhibit Lambertian reflection, meaning that there is equal luminance when viewed from all directions lying in the half-space adjacent to the surface.

Réflexion totale

En optique géométrique, le phénomène de réflexion totale survient lorsqu'un rayon lumineux arrive sur la surface de séparation de deux milieux d'indices optiques différents avec un angle d'incidence supérieur à une valeur critique : il n'y a alors plus de rayon réfracté transmis et seul subsiste un rayon réfléchi. Ce phénomène n'intervient que lorsque le rayon lumineux incident se trouve dans un milieu d'indice de réfraction plus grand que l'éventuel rayon réfracté : réfraction de type verre/air par exemple.

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Séances de cours associées (64)

Introduction à l'optique: bases et applications

Présente les concepts fondamentaux de l'optique, couvrant l'optique quantique, l'optique ondulée et l'optique électromagnétique, ainsi que les principes de réflexion, de réfraction et de formation d'images.

Composants optiques: Prismes, réflecteurs, fibres et lentilles

Explore les prismes, la réflexion interne totale dans les diamants, les fibres optiques, l'eikonal dans les milieux inhomogènes et la mise au point des ondes par les lentilles.

Interfaces optiques : réflexion et réfraction

Explore la réflexion et la réfraction aux interfaces optiques, y compris les équations de Fresnel et les applications pratiques.

Réflexion et réfraction dans la matière transparente

Explore les lois de la réflexion et de la réfraction dans la matière transparente, en mettant l'accent sur l'interaction des vagues avec les dalles diélectriques.

Ondes électromagnétiques dans les matériaux : réflexion et réfraction

Explore les ondes électromagnétiques dans les matériaux, en se concentrant sur la réflexion, la réfraction et les conditions limites pour les solides transparents.

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Concepts associés (32)

Réflexion (physique)

Specular reflection

Coefficient de Fresnel

Diffuse reflection

Réflexion totale

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