Théorie de KirchhoffLa théorie de Kirchhoff est une théorie de la diffraction qui permet, à l'aide du théorème de Green, de donner une formulation mathématique au principe de Huygens-Fresnel et de modéliser la propagation d'une onde à travers des ouvertures diffractantes. Elle a été introduite par le physicien Gustav Kirchhoff (1824-1887).
Nombre de FresnelThe Fresnel number (F), named after the physicist Augustin-Jean Fresnel, is a dimensionless number occurring in optics, in particular in scalar diffraction theory. For an electromagnetic wave passing through an aperture and hitting a screen, the Fresnel number F is defined as where is the characteristic size (e.g. radius) of the aperture is the distance of the screen from the aperture is the incident wavelength.
Diffractionthumb|Phénomène d'interférences dû à la diffraction d'une onde à travers deux ouvertures. La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle ou une ouverture ; le phénomène peut être interprété par la diffusion d’une onde par les points de l'objet. La diffraction se manifeste par des phénomènes d'interférence. La diffraction s’observe avec la lumière, mais de manière générale avec toutes les ondes : le son, les vagues, les ondes radio, Elle permet de mettre en évidence le caractère ondulatoire d'un phénomène et même de corps matériels tels que des électrons, neutrons, atomes froids.
InterférenceEn mécanique ondulatoire, les interférences sont la combinaison de deux ondes susceptibles d'interagir. Ce phénomène apparaît souvent en optique avec les ondes lumineuses, mais il s'obtient également avec des ondes électromagnétiques d'autres longueurs d'onde, ou avec d'autres types d'ondes comme des ondes sonores. À savoir aussi, le phénomène d'interférence se produit uniquement lors de la combinaison de deux ondes de même fréquence. L' onde se modélise par une fonction , étant la position dans l'espace et t étant le temps.
Onde longitudinaleLongitudinal waves are waves in which the vibration of the medium is parallel to the direction the wave travels and displacement of the medium is in the same (or opposite) direction of the wave propagation. Mechanical longitudinal waves are also called compressional or compression waves, because they produce compression and rarefaction when traveling through a medium, and pressure waves, because they produce increases and decreases in pressure.
Ondevignette|Propagation d'une onde. Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales du milieu. Elle se déplace avec une vitesse déterminée qui dépend des caractéristiques du milieu de propagation. vignette|Une vague s'écrasant sur le rivage. Il existe trois principaux types d'ondes : les ondes mécaniques se propagent à travers une matière physique dont la substance se déforme. Les forces de restauration inversent alors la déformation.
Principe de FermatLe principe de Fermat est un principe physique, attribué à Pierre de Fermat, qui sert de fondement à l'optique géométrique. Il décrit la forme du chemin optique d'un rayon lumineux et s'énonce ainsi : Une conséquence première du principe de Fermat est la propagation rectiligne des rayons lumineux dans les milieux homogènes. En effet, dans un milieu homogène, le temps de parcours est proportionnel à la longueur du trajet, et le chemin le plus court dans un espace euclidien pour aller d’un point à un autre est la ligne droite.
Interférence électromagnétiquestart=06:49:05|vignette|300x300px|Enregistrement du débat de la Chambre des représentants des États-Unis le 8 octobre 2002, interrompu et déformé par des interférences électromagnétiques dues à une éruption solaire à environ 16h30. droite|vignette|300x300px| Interférence électromagnétique dans le signal TV analogique Une interférence électromagnétique ( IEM ou EMI ), également appelée interférence radioélectrique (RFI) lorsqu'elles se trouve dans le spectre des radiofréquences, est une perturbation (générée par une source externe) qui affecte un circuit électrique par induction électromagnétique, couplage électrostatique ou conduction.
Rayonnement électromagnétiquethumb|Répartition du rayonnement électromagnétique par longueur d'onde. Le rayonnement électromagnétique est une forme de transfert d'énergie linéaire. La lumière visible est un rayonnement électromagnétique, mais ne constitue qu'une petite tranche du large spectre électromagnétique. La propagation de ce rayonnement, d'une ou plusieurs particules, donne lieu à de nombreux phénomènes comme l'atténuation, l'absorption, la diffraction et la réfraction, le décalage vers le rouge, les interférences, les échos, les parasites électromagnétiques et les effets biologiques.
ApertureIn optics, an aperture is a hole or an opening through which light travels. More specifically, the aperture and focal length of an optical system determine the cone angle of the bundle of rays that come to a focus in the . An optical system typically has many openings or structures that limit the ray bundles (ray bundles are also known as pencils of light). These structures may be the edge of a lens or mirror, or a ring or other fixture that holds an optical element in place, or may be a special element such as a diaphragm placed in the optical path to limit the light admitted by the system.
Surface waveIn physics, a surface wave is a mechanical wave that propagates along the interface between differing media. A common example is gravity waves along the surface of liquids, such as ocean waves. Gravity waves can also occur within liquids, at the interface between two fluids with different densities. Elastic surface waves can travel along the surface of solids, such as Rayleigh or Love waves. Electromagnetic waves can also propagate as "surface waves" in that they can be guided along with a refractive index gradient or along an interface between two media having different dielectric constants.
Diffraction-limited systemIn optics, any optical instrument or system a microscope, telescope, or camera has a principal limit to its resolution due to the physics of diffraction. An optical instrument is said to be diffraction-limited if it has reached this limit of resolution performance. Other factors may affect an optical system's performance, such as lens imperfections or aberrations, but these are caused by errors in the manufacture or calculation of a lens, whereas the diffraction limit is the maximum resolution possible for a theoretically perfect, or ideal, optical system.
Christian HuygensChristiaan Huygens (), Christianus Hugenius en latin et Christian Huygens en français, né le à La Haye (dans les Provinces-Unies) et mort le dans la même ville, est un mathématicien, astronome et physicien néerlandais. Il est considéré comme un alter ego de Galilée, notamment pour sa découverte de Titan qu'il décrit dans Le Système de Saturne (1659) où il fait une première description exhaustive du Système solaire à six planètes et à six lunes, avec une précision alors inégalée.
Celestial spheresThe celestial spheres, or celestial orbs, were the fundamental entities of the cosmological models developed by Plato, Eudoxus, Aristotle, Ptolemy, Copernicus, and others. In these celestial models, the apparent motions of the fixed stars and planets are accounted for by treating them as embedded in rotating spheres made of an aetherial, transparent fifth element (quintessence), like gems set in orbs. Since it was believed that the fixed stars did not change their positions relative to one another, it was argued that they must be on the surface of a single starry sphere.
Réseau de diffractionUn réseau de diffraction est un dispositif optique composé d'une série de fentes parallèles (réseau en transmission), ou de rayures réfléchissantes (réseau en réflexion). Ces traits sont espacés de manière régulière, et l'espacement est appelé le « pas » du réseau. Si la distance entre plusieurs traits est de l'ordre de grandeur de la longueur de cohérence spatiale de la lumière incidente, le réseau permet d'obtenir des figures de diffraction particulières influencées par la répétition.
Diaphragme (optique)Un diaphragme est un élément mécanique interposé sur le trajet lumineux dans un instrument optique, il conditionne la quantité de lumière transmise ainsi que l'ouverture du système. On distingue les diaphragmes de champ qui limitent la portion de l'objet qui sera imagée par le système optique des diaphragmes d'ouverture qui limitent l'angle des rayons traversant le système.
InterférenceEn mécanique ondulatoire, les interférences sont la combinaison de deux ondes susceptibles d'interagir. Ce phénomène apparaît souvent en optique avec les ondes lumineuses, mais il s'obtient également avec des ondes électromagnétiques d'autres longueurs d'onde, ou avec d'autres types d'ondes comme des ondes sonores. À savoir aussi, le phénomène d'interférence se produit uniquement lors de la combinaison de deux ondes de même fréquence. L' onde se modélise par une fonction , étant la position dans l'espace et t étant le temps.
Coefficient de FresnelLes 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).
Mechanical waveIn physics, a mechanical wave is a wave that is an oscillation of matter, and therefore transfers energy through a medium. While waves can move over long distances, the movement of the medium of transmission—the material—is limited. Therefore, the oscillating material does not move far from its initial equilibrium position. Mechanical waves can be produced only in media which possess elasticity and inertia. There are three types of mechanical waves: transverse waves, longitudinal waves, and surface waves.
Traité de la lumière (Huygens)Dans son Traité de la lumière, écrit à Paris en 1678 mais publié douze ans plus tard lorsqu'il réside aux Pays-Bas, Christian Huygens expose ses conceptions sur la nature de la lumière qui permettent d'expliquer les lois de l'optique géométrique établies par René Descartes. À la différence d'Isaac Newton qui pensait que la lumière était composée de particules émises par la source lumineuse qui venaient frapper l'œil de l'observateur, Huygens conçoit la lumière comme formée d'ondes sphériques qui se propagent dans l'espace à la manière des ondes sonores.
