Sciences Faciles

Chapitre 1: Conditions de visibilité d'un objet

Pourquoi peut on voir certains objets et pas d'autres? Pourquoi voit-on moins bien dans le noir?...Et autres questions qui vont bientôt être clarifiées. Ce premier chapitre d'optique fait office de révision pour ceux qui auraient oublié l'optique en Seconde, il est donc plutôt facile à suivre et comprendre . On commence en douceur pour une partie où il y aura beaucoup de formules à connaître. Mais ça ne nous arrête pas, n'est ce pas?

Auteur:
Magicjojo
Crée le:
Le 14/09/07 à 00H01

Commencons par le commencement: Un objet est visible si il est possible de construire un rayon joignant P à O sans rencontrer une surface pouvant bloquer le rayon. Les objets diffusent la lumière qu'ils recoivent. Le phénomène de diffusion diffère de celui de réflexion dans la mesure où la lumière n'est pas renvoyée dans une direction privilégiée: autrement dit, si la réflexion renvoie les rayons dans une direction précise, la diffusion, elle, fout le bazar le plus monstre: ca part n'importe comment dans tous les sens !!

I-Oeil et lumière

1) De la lumière pour être vu

Tout d'abord, soyons clairs là dessus, c'est un fait: nous ne pouvons voir un objet que s'il émet de la lumière.

QuestionHEin?!?Quoi???Mais une table n'émet pas de lumière, et pourtant on peut la voir!

InformationMais bien sûr que si! Il ya juste plusieurs moyens d'émettre de la lumière, et les voici:

Un objet ne peut être vu que s'il produit de la lumière où s'il est éclairé. Donc la table émet bien de la lumière !!

2) Voit-on la lumière?

Faisons une petite expérience voulez vous? Si vous allumez un faisceau laser à 1 mètre d'un mur, dans le noir, vous verrez une tache de lumière sur le mur, mais rien entre le laser est le mur, ce qui répond à notre question. On ne "voit pas" la lumière car ce n'est pas un objet. La lumière transporte une information entre l'oeil et l'objet. L'oeil ne voit un objet que si la lumière émise par celui ci y pénètre.

Il existe cependant un moyen de "voir" cette lumière. Comment s'y prendre?

Tout simplement en saupoudrant de la poussière de craie au dessus du faisceau. Chaque poussière étant un objet, elle renverront la lumière dans toutes les directions et vous "verrez" la lumière! (en trichant un peu )

3) Le modèle de rayon lumineux

Les milieux dans lesquels la lumière peut se propager sont dits transparents. Un milieu opaque ne laisse pas passer la lumière. Il faut également ajouter que dans un milieu transparent homogène, la propagation de la lumière est rectiligne. On modélise le chemin effectivement suivipar la lumière par des lignes, orientées dans le sens de propagation, appelées rayons lumineux.

AttentionN'oubliez jamais que ces rayons ne représentent pas vraiment la lumière, c'est une sorte d'image que l'on se donne pour travailler l'optique. OK?

4) Le mécanisme de la vision

Vous êtes d'accord qu'un objet lumineux peut être considéré comme une juxtaposition de points lumineux?Oui? Tant mieux. Chacun de ces points envoie des rayons lumineux dans toutes les directions de l'espace. Une partie de ces rayons atteint l'oeil, en pénétrant à travers une ouverture dont le diamètre varie avec la luminosité (vous voulez son nom? C'est tout simplement la pupille ), puis elle atteint la membrane qui tapisse le fond de l'oeil : la rétine. Et, devinez quoi, les cellules qui composent la rétine sont chimiquement excitées par la lumière! Les transformations chimiques provoquent un signal éléctrique transmis au cerveau par le biais du nerf optique. Le cerveau va alors "traiter" les informations recues et fournit une représentation de l'objet observé.

II-Systèmes optiques et images

1) Systèmes optiques

a) Intérêt
QuestionMais qu'est-ce donc qu'un système optique???

 InformationVoilà une bonne question! Voici une définition :Un système optique, c'est "une association ordonnée d'éléments"
b) Formation d'une image optique

A quoi sert un système optique concrètement?
br/> Il sert à fournir une image d'un objet lumineux. Au sens de l'optique, une image est une reproduction de l'objet, obtenue en récupérant la lumière issue de celui ci, transmise par un système optique.

2) Les miroirs-plans

a) Diffusion et réflexion

On dit qu'un rayon lumineux est réfléchi par une surface quand il est renvoyé par celle ci dans une direction déterminée. En Physique, un miroir, c'est juste une surface réfléchissante (plaque de métal, eau tranquille, ...). Tachez d'y faire attention :D!

b) Image d'un objet donnée par un miroir

Schéma de miroir plan

Un objet et son image donnée par un miroir plan sont symétriques l'un de l'autre par rapport au miroir.

Allez dernière partie de révision et on passe aux choses sérieuses!

3) Lois de la réflexion

Il y a deux lois essentielles à garder en tête tout au long de l'optique: