Optique Géométrique : Notion fondamentales en optique

OPTIQUE GEOMETRIQUE ET PHYSIQUE



1. Nature et Propagation de la Lumière
La lumière est une onde électromagnétique qui se propage dans le vide et dans les
milieux transparents. Sa vitesse dans le vide est de 299 792 458 m/s (souvent arrondie
à 300 000 km/s).

• Modèle ondulatoire : décrit la lumière comme une onde avec une longueur
d’onde λ et une fréquence f, reliées par la relation :

Où c'est la vitesse de la lumière.

• Modèle corpusculaire : introduit par Newton et confirmé par Einstein, il
considère la lumière comme un ensemble de particules appelées photons.




2. Lois de Propagation de la Lumière

a) Principe de Fermat

La lumière suit le chemin qui minimise le temps de parcours entre deux points.

b) Propagation rectiligne

Dans un milieu homogène et isotrope (même propriété dans toutes les directions), la
lumière se propage en ligne droite.

c) Réflexion et Réfraction

• Loi de la réflexion : l’angle de réflexion est égal à l’angle d’incidence.
• Loi de Snell-Descartes (réfraction) : décrit la déviation de la lumière lorsqu’elle
passe d’un milieu à un autre.

Où n est l’indice de réfraction du milieu.

• Réflexion totale interne : se produit lorsque la lumière passe d’un milieu à fort
indice de réfraction vers un milieu à faible indice et atteint un angle critique.