Première
partie :
Généralités
I.
RAPPEL DE QUELQUES NOTIONS D'OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE
1.
Lois générales de l'Optique géométrique . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
2.
Le principe de Fermat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
3.
Réflexion et réfraction sur les surfaces planes . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
4.
Réflexion et réfraction sur les surfaces sphériques . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
5.
Les systèmes centrés dans l'approximation de Gauss . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
II.
GÉNÉRALITÉS SUR LES VIBRATIONS LUMINEUSES
1.
Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Intensité d'une vibration lumineuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
3.
Représentation d'une vibration sinusoïdale . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
4.
Composition de deux vibrations lumineuses . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
III.
EXERCICES
Principe
de Fermat
1.
Équivalence du principe de Fermat et des lois de Descartes . . . . . . . .
. . . .
2.
Réfraction atmosphérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
Composition
des vibrations
3.
Deux vibrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Trois vibrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
5.
N vibrations de même amplitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
6.
Infinité de vibrations d'amplitudes décroissantes . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
Deuxième
partie :
Interférences
Introduction
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
I.
INTERFÉRENCES PAR DIVISION DE FRONT D'ONDE :
FRANGES NON LOCALISÉES
Dispositifs
classiques
1.
Fentes d'Young. Étude générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
2.
Fentes d'Young . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
3.
Fentes d'Young. Changement de milieu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
4.
Miroirs de Fresnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
5.
Miroirs rectangulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
6.
Miroir de Lloyd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
7.
Demi-lentilles de Billet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
8.
Biprisme de Fresnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
9.
Franges de Meslin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
10.
Interférences de trois sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
Déplacement
des franges
11.
Déplacement des franges par une lame de verre . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
12.
Fentes d'Young. Déplacement des franges . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
Source
étendue
13.
Biprisme de Fresnel influence de la largeur de la source . . . . . . . . . .
. . .
14.
Miroir de Lloyd. Élargissement de la source . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
Lumière
polychromatique, lumière blanche
15.
Franges d'interférences avec deux radiations . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
16.
Miroirs de Fresnel. Emploi de trois radiations monochromatiques . . . . . .
17.
Franges d'interférences avec une raie large . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
18.
Bilame. Franges en lumière blanche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
19.
Fentes d'Young. Frange achromatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
20.
Bilentilles. Système de franges achromatique . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
II.
INTERFÉRENCES PAR DIVISION D'AMPLITUDE :
FRANGES DES LAMES ISOTROPES,
INTERFÉROMÈTRES A DIVISION D'AMPLITUDE
Franges
d'égale épaisseur
1.
Anneaux de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
2.
Franges d'une lame mince . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
3.
Couche antireflet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Franges d'égale épaisseur par transmission . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
5.
Franges d'égale épaisseur par réflexion . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
Franges
d'égale inclinaison
6.
Franges d'une lame inclinées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
7.
Étalon de Pérot et Fabry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
Interféromètres
à division d'amplitude
8.
Interféromètre de Mach - Zenhder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
9.
Interféromètre de Michelson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
10.
Interféromètre de Pérot - Fabry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
III.
MESURES INTERFÉROMÉTRIES : APPLICATIONS
1.
Méthode des coïncidences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
2.
Détermination d'un indice et d'une épaisseur . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
3.
Contraste interférentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Filtres interférentiels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
Troisième
partie :
Diffraction
Introduction
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
I.
Pupilles rectangulaires
1.
Franges de diffraction d'une fente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
2.
Diffraction par plusieurs fentes. Réseau . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
3.
Diffraction par une ouverture à distribution d'amplitude non uniforme . . .
.
4.
Fente. Réseau de fentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
II.
Pupilles circulaires
1.
Diffraction par des ouvertures circulaires . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
2.
Lunette astronomique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
3.
Réseaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
a.
Réseau par transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
b.
Réseau. Minimum de déviation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
c.
Dispersion d'un réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
d.
Étude d'un réseau de phase. Franges de Talbot . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
e.
Réseau échelettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
4.
Spectroscopes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
a.
Spectroscope à réseau et spectroscope à prisme . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
b.
Spectroscope à échelon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
5.
Formation de l'image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
a.
Image d'un objet périodique en éclairage cohérent. Expérience d'Abbe
b.
Image d'un réseau en éclairage cohérent . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
Quatrième
partie :
Polarisation
Introduction
1.
Lumière naturelle et lumière polarisée . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
2.
Interférences en lumière naturelle et en lumière polarisée . . . . . . .
. . . . . . .
3.
Interférences des lames anisotropes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
Réfraction
dans les milieux anisotropes
4.
L'ellipsoïde des indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
5.
La surface des indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
6.
La surface d'onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
7.
Cas d'un cristal uniaxe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
8.
Construction de la normale à l'onde réfractée
à partir de la surface des indices . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.
Construction du rayon réfracté à partir de la surface d'onde . . . . . .
. . . . . .
I.
POLARISATION RECTILIGNE ET EXPÉRIENCE D'ARAGO
1.
Polarisation par réflexion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
2.
Incidence brewstérienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
3.
Réflexion vitreuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Loi de Malus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
5.
Interférences en lumière polarisée. Expérience d'Arago . . . . . . . . .
. . . . . .
II.
RÉFRACTION DANS LES MILIEUX ANISOTROPES
1.
Prismes de spath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Prismes de spath et de verre. Prisme de Rochon . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
3.
Prisme de Wollaston . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
4.
Cristal de spath. Prisme de Nicol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
5.
Prisme biréfringent. Spectres cannelés . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
III.
INTERFÉRENCES DES LAMES ANISOTROPES
Vibrations
elliptiques
1.
Action d'une lame cristalline sur une vibration rectiligne . . . . . . . . .
. . . . .
2.
Quart d'onde. Polariseur circulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
3.
Étude d'une vibration elliptique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
4.
Représentation sphérique de Poincaré . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
Interférences
en lumière parallèle
5.
Lumière transmise par une lame entre nicols . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
6.
Analyse d'une vibration rectiligne analyseur à pénombre . . . . . . . . .
. . . . .
7.
Spectrographe à réseau. Lame cristalline entre polariseurs . . . . . . . .
. . . . .
8.
Lames cristallines, lumière polychromatique . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
9.
Lames cristallines. Principe du dispositif à contraste de phase d'Osterberg
10.
Teinte sensible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
11.
Étude des lames biréfringentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
12.
Filtre monochromatique de Lyot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
13.
Lame cristalline inclinée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
Polarisation
en lumière convergente
14.
Spath en lumière convergente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
Biréfringences
provoquées
15.
Principe de la photoélasticimétrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
16.
Effet Kerr. Analyse d'une vibration elliptique . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
IV.
POLARISATION ROTATOIRE
1.
Lames cristallines observées par réflexion . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
2.
Spectres cannelés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
3.
Dispersion rotatoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
4.
Biquartz de Soleil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
5.
Interférences des vibrations circulaires . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
6.
Double réfraction circulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
Cinquième
partie :
Problèmes généraux
1.
Polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Contraste de phase, diffraction de Fresnel, polarisation . . . . . . . . . .
. . . . .
3.
Propriétés générales d'un interféromètre . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
INDEX
ALPHABÉTIQUE DES MATIÈRES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
