Optique G om trique Optique Physique

Optique G om trique Optique Physique

Optique Géométrique Physique Préparé par Herimanda A. Ramilison African Virtual university Université Virtuelle Africaine Universidade Virtual Africana African Virtual University Note Ce document est pu de paternité (la moins restrictive). http://en. wikipedia. o Attribution oru Sni* to View ative Commons 2. 5 http://creativecommons. org/licenses/by/2. 5/ License (abbreviated « cc-bf’), Version 2. 5. Table des matières Optique géométrique et optique physique 3 Cours d’introduction ou connaissances de base d’apprentissage XV. Synthèse du module 81 XVI. Évaluation sommative _ 82 XVII.

Références bibliographiques XVIII. Fiche d’évaluation 94 XIX. Auteur du module 95 Afrlcan Virtual university Optique géométrique et optique physique par Herimanda A. Ramilison Cours d’introduction ou connaissances de base requises 34 93 Pour suivre ce module l’apprenant doit maitriser les notions suivantes : les équations trigonométriques, la résolution d’équations du premier degré à une inconnue, les notions d’image dans un miroir. Le principe fondamental de la dynamique (expressions vectorielles de forces usuelles, projection sur les axes du re Les théorèmes généraux ( PAGF ?re d’espace). étique, du moment horaire Optique géométrique : 50 heures Oscillations : 15 heures Les ondes : 15 heures Les ondes sonores : 10 heures Interférences lumineuses: 30 heures IV. Matériel didactique Ordinateur avec lecteur CD, CD-ROM, vidéo projecteur, télévision,

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accès Internet, logiciels de traitement de texte, Excel, Powerpoint Justification du module Ce module s’insère dans un programme de formation d’enseignants Il permettra aux apprenants de comprendre ce qu’ils voient (arc en ciel, mirage… ), savoir comment améliorer la vision (lunettes de correction, loupe, lcroscope, télescope… . Avoir des notions sur les mouvements vibratoires ou oscillatoires qui se ramènent à un même concept : les ondes. Ce module explique l’impossibilité d’obtenir un rayon de lumière très fin en diminuant le diamètre du trou de sortie. et les relations qu’ils entretiennent. Le changement du son émis par les sirènes lorsqu’elles se déplacent sera expliqué. La notion de phase va nous permettre de comprendre que la superposition de deux phénomènes apparemment identique conduit au phénomène d’interférence ou de diffraction. Ce module traite de:

La réflexion, la réfraction, La polarisation, la loi de Brewster, Les miroirs plans, les miroirs sphériques, Les surfaces sphériques de réfraction, Les lentilles minces, Les instruments d’optiques. Les oscillateurs harmoniques. Les ondes stationnaires et la résonance L’effet Doppler Le battement Le principe de superposition Les interférences lumineuses et la diffraction 6. 2 Représentation graphique géométrique Prlncipe de Fermat Réflexion Réfraction Dioptre plan, lentilles l’élaboration d’une question courte ; Savoir faire pratique ou expérimental

Faire en groupe une expérience sur la réflexion en se servant d’un miroir du papier et d’aiguilles; Chercher I’ image d’un objet reel avec une lentille convergente ; Discuter en chat avec ses collègues VIII. Objectifs Spécifiques d’apprentissage (Objectifs d’apprentissage) Unité 1 Optique géométrique Objectifs spécifiques de connaissance Enoncer les lois de Descartes , Rappeler la définitlon d’une lentille rmnce • Rappeler les composants optiques d’un microscope ; Objectifs spécifiques de savoir-faire théorique Appliquer les lois de Descartes ;

Appliquer l’approximation de Gauss ; Calculer la distance focale d’un miroir sphérique, Calculer la distance focale d’une lentille mince ; Calculer la vergence ; Calculer le grandissement ; Calculer les caractéristiques dun verre pour corriger un œil myope ; Objectifs spécifiques de savoir-faire pratique Réaliser en groupe l’expérience de la réflexion à l’aide de papier, d’aiguilles et d’un miroir ; PAGF s OF Ondes et Ondes sonores Rappeler les définitions des caractéristiques d’une onde ; Rappeler les équations des ondes sonores , Objectifs spécifiques de savoir-faire

Identifier les différents types d’onde ; Expliquer la transmission d’énergie ; Appliquer l’équation des ondes au son ; Expliquer la nature de l’échelle de décibels; Decrire les ondes sonores emises par une source ponctuelle Expliquer les effets du mouvement relatif entre les sources de son Unité 4 Interférences lumineuses Rappeler les conditions de réalisation d’une interférence Identifier les interférences par division de front d’ondes ; Identifier les interférences par division d’amplitudes ; Expliquer les effets de superposition , Expliquer la diffraction.

African Virtual University 10 Objectif optionnel à caractère pédagogique Construire une question courte Intégration des TIC Communiquer via le Net Afrlcan Virtual university 11 IX. Activites d’enseignement et d’apprentissage 9. 1 OF par deux surfaces — de rayons respectifs RI et R2. Remplir chaque espace libre par un mot. 3. Apparier les deux colonnes suivantes en associant la lettre et le chiffre correspondant à la bonne réponse : (chaque formule définit un des concepts) a. Vergence AB ‘ ( AB’ = longueur• dea I ‘ image) AB ( AB = longueur de- ‘ objet) b.

Grandissement . a ‘ (diamètre• apparent’ image) a (diamètre, apparent, objet) c. Grossissement Afrlcan Virtual university 12 4. une loupe sert ? a. diminuer le diamètre apparent de l’image d’un objet par rapport à l’objet vu à l’œil nu. Si la matière se déplace parallèlement à la direction de propagation de l’onde, cette onde est dite: a. progressive b. stationnaire c. longitudinale d. transversale Cocher la ou les bonne(s) réponse(s) 1 . Si la matière se déplace perpendiculairement à la direction de propagation de l’onde, cette onde est dite: b. stationnalre 12.

Deux ondes de même fréquence se superposent, on a une interférence constructive lorsque la différence de phase est de : b. 2 13. 1 Deux ondes de même fréquence se superposent, on a une interférence destructive lors ue la différence de phase est de PAGF BOF transparent et isotrope, veuillez essayer de nouveau Si l’élève met transparent à la place sphérique, lui mettre comme feedback : Vous avez confondu transparent et sphérique, veuillez essaye de nouveau a3. Bonne combinaison. L’expression est bien la formule de la vergence bl. Bravo. La formule est bien celle du grandissement 2.

Bonne réponse. Le grossissement s’obtient par cette formule 4. a. Essayez encore une nouvelle fois. Vous n’avez jamais utilisé une loupe certainement b. Bravo, vous connaissez le rôle d’une loupe c. Attention une loupe n’a pas ce rôle a. Bravo. Vous avez compris qu’il ne jamais regarder l’éclipse avec une loupe b. C’est plus fort que la myopie c. C’est plus profond que la presbytie d. Attention une loupe provoque effectivement des dégâts chez l’oeil African Virtual University 15 6. a. Bravo. Effectivement, la surface d’un miroir plan est plane comme son nom l’indique b. Attention.

Pourquoi sphérique ? c. Vous savez ce que signifie transparent ? d. Bonne réponse. Effectivement la surface d’un miroir plan doit être mer est le même que celui des vagues c. Le niveau moyen de la mer ne peut être le double de la hauteur des vagues. 10. a. Essayez de nouveau b. Attention, surtout pas stationnaire c. Bravo. L’onde qui se déplace parallèlement à la direction de propagation est effectivement longitudinale d. Ne vous précipitez pas, une onde transversale se déplace perpendiculairement à la direction de propagation a. Réessayez après avoir bien lu la question c. e onde longitudinale se propage parallèlement à la direction de propagation. Essayez de nouveau d. Bravo. Si l’onde se déplace perpendiculairement à la direction de propagation, elle est dite transversale African Virtual University 16 12. a. Bonne réponse. L’interférence est effectivement constructive b. Réfléchissez avant de répondre c. Relisez la question. Les deux ondes ne sont pas en opposition de phase. 13. Deux ondes de même fréquence et déphasées de Tt donne une interférence destructive a. Attention, les deux ondes ne sont pas en phase b. Attention que vous rappelle le déphasage