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Introduction à l'optique ondulatoire

1 La distance entre deux points A et B correspond exactement à 6 longueurs d'onde dans le vide d'une radiation donnée. À combien de longueurs d'onde de cette même radiation, la distance AB correspond-elle dans l'eau d'indice optique égal à 1,33 ?

1        6
2        3,5
3        8

2 Quelle est la distance parcourue par une radiation visible jaune dans l'eau (d'indice optique égal à 1,33) pendant une durée d'une seconde ?

1        300 millions de mètre
2        600 millions de mètre
3        100 millions de mètre
4        225 millions de mètre
5        275 millions de mètre

3 Le théorème de Malus affirme que

1        toute surface orthogonale aux rayons lumineux d'une même onde est une surface d'onde.
2        le chemin optique entre deux points quelconques est indépendant du rayon lumineux choisi passant par ces deux points.
3        les rayons lumineux sont orthognaux aux surfaces équiphases.
4        les rayons lumineux sont tangents aux surfaces équiphases.

4 L'applet java suivante simule la traversée d'une lame par une onde plane. Exécutez l'applet. Vous pouvez, si vous le souhaitez, faire varier l'indice optique de la lame. L'applet calcule la différence de position entre les fronts avant des ondes 1 et 2 après leur traversée de la lame. Déduisez-en la largeur (dans l'unité arbitraire utilisée dans l'applet) du défaut d'épaisseur central.

1        3
2        1,5
3        6
4        c'est curieux, j'ai l'impression qu'il y a une erreur dans le programme...

Le schéma suivant représente la traversée d'une lame d'épaisseur non uniforme par une onde plane. Pensez-vous que...

1        l'onde en A est en phase avec l'onde au point B
2        l'onde en A est en avance de phase avec l'onde au point B
3        l'onde en A est en retard de phase avec l'onde au point B
4        l'onde en A est en phase avec l'onde au point C

5 En vous référant au schéma ci-contre, sélectionnez les propositions exactes

1        Conformément au théorème de Malus, les deux ondes émergentes sont en phase aux points H et K.
2        Les points H et K sont dans un même plan d'onde.
3        Les chemins optiques (SH) et (SK) sont différents.

6 Soient deux points A et A' conjugués par un système optique. Sélectionnez les propositions exactes.

1        Si le stigmatisme du système optique est rigoureux pour ce système de points, alors le chemin optique (AA') est rigoureusement indépendant du rayon lumineux suivi.
2        Que le système optique soit rigoureusement stigmatique ou pas, le chemin optique (AA') ne dépend pas du rayon lumineux suivi.
3        On ne peut rien dire de particulier au sujet du chemin optique (AA').
4        Le chemin optique dépend en général du rayon lumineux suivi pour aller de A à A'.
5        Si le système optique est stigmatique seulement de façon approchée pour ce couple de points conjugués, alors le chemin optique (AA') est rigoureusement indépendant du rayon lumineux suivi.

7 L'éclairement est défini comme

1        étant proportionnel à la valeur moyenne du carré de la vibration lumineuse.
2        étant proportionnel à la norme du vecteur de Poynting de l'onde considérée.
3        étant proportionnel à la valeur moyenne de la vibration lumineuse.
4        la puissance instantanée reçue par un détecteur.

8 Sélectionnez les propositions exactes.

1        Les récepteurs usuels sont sensibles à la puissance lumineuse instantanée car leurs temps de réponse sont très brefs à l'échelle des périodes des radiations visibles.
2        Les temps de réponse des récepteurs usuels sont du même ordre de grandeur que les périodes des radiations visibles.
3        Les temps de réponse des récepteurs usuels sont très largement supérieurs aux périodes des radiations visibles.
4        En raison de son temps de réponse important, un récepteur usuel n'est sensible qu'à la puissance lumineuse moyenne reçue.

9 Sélectionnez les propositions exactes.

1        La superposition des éclairements de deux ondes distinctes est toujours égale à l'éclairement résultant de leur superposition.
2        La superposition des éclairements de deux ondes distinctes est en général différente de l'éclairement résultant de leur superposition.
3        C'est parce que l'éclairement est une valeur moyenne qu'on ne peut pas calculer des superpositions d'éclairement.
4        C'est parce que l'éclairement est une valeur quadratique qu'on ne peut pas calculer des superpositions d'éclairement.
5        L'éclairement s'exprime en watts par mètre carré.

10 Une radiation de longueur d'onde dans le vide égale à 530 nm

1        se situe dans le domaine de l'infrarouge
2        se situe dans le domaine des microondes
3        correspond à la couleur violette
4        correspond à la couleur verte
5        peut être émise par des transitions nucléaires.

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