[Fr] Tout sur l'optique [Partie 2: la lumière et l'optique géométrique]

Bonjour chers steems, cet article est la deuxième partie de la série de (Tout sur l'optique); dans lequel nous allons apprendre à propos de tout ce qui est lié à l'optique.

Dans l'article précédent Tout sur l'optique [Partie 1], nous avons vu que l'optique géométrique est l'étude de la lumière comme rayons, et il s'intéresse à l'étude des propriétés géométriques de la lumière, basée sur la propagation rectiligne, la vitesse limitée, la réflexion et la réfraction de la lumière.
Sur la base de cette définition, nous pouvons distinguer l'importance de l'optique géométrique dans notre vie quotidienne et dans le développement des technologies visuelles. cette science nous permet de comprendre de nombreux phénomènes, y compris la réflexion des images et de la lumière dans les miroirs et les changements de dimensions de la vision à l'aide de lentilles, comprendre les mécanismes de guidage de la lumière (microscope, caméra, télévision, loupe, télescope, jumelles ..... ect, l'optique géométrique nous a également permis de comprendre la vision humaine et de corriger ses défauts.

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Définition de la lumière:

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Du point de vue de l'optique géométrique, un faisceau de lumière est un ensemble de sous-faisceaux infiniment fins, appelés «rayons lumineux»; et ces rayons se propagent en ligne droite dans un milieu homogène et transparent ou dans le vide.

(la lumière ne peut pas être vue)

(la lumière peut être vu)

Les rayons lumineux ont la forme de lignes droites, soit parallèles, convergentes ou espacées:

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La vitesse de la lumière:

Lorsque nous entendons le terme (vitesse), il est évident de penser à la loi de la vitesse qui est égale à la distance divisée par le temps, mais ce n'est pas si simple quand il s'agit de la lumière car il est très rapide, la vitesse de la lumière est de 299 792 458 m/s et cette vitesse est fixée dans le vide et ne change jamais, et il n'y a rien qui puisse aller plus vite que cette vitesse dans le vide.

dans d'autres milieux transparents, la vitesse de la lumière peut être mesurée en utilisant l'indice de réfraction, où chaque milieu a son propre indice n:
le vide: n=1
l'air: n=1,003
l'eau: n=1,33
alcool: n=1,36
verre: n= 1,52

• La valeur de 'indice de réfraction n peut être calculée en utilisant les valeurs de la vitesse de Lumière dans le vide et dans le milieu sélectionné:
  n= C/ (la vitesse de la Lumière dans le milهeu considéré)

• 17 m/s est la vitesse la plus faible observée pour la Lumière.

Les Sources de lumière:

une source de lumière est un objet qui émet de la lumière, cette émission est due à plusieurs processus physiques (accélération des charges électriques, transition atomique .... ect).

• Types de sources de lumière:
  Les sources de lumière sont divisées en deux parties, les sources de lumière primaires, qui produisent leur propre lumière, et les sources secondaires (objets de diffusion) qui reflètent les rayons de lumière qu'elles tirent d'autres objets:

1. Sources de lumière primaires:
   a) Sources naturelles:
   La nature fournit de grandes quantités de lumière, où le soleil est la principale source de lumière sur terre (par fusion thermonucléaire), comme l'étoile la plus proche de la terre, tous les organismes vivants et autres comptent sur l'énergie lumineuse du soleil. Et d'autres étoiles brillent dans le ciel la nuit, où ce sont des boules lumineuses qui émettent de la chaleur et de la lumière.
   
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La foudre est aussi une source naturelle, car la collision de deux nuages ensemble (l'un portant une charge négative et l'autre une charge positive) provoque soudainement l'apparition de la lumière, et parce que la lumière est plus rapide que le son, nous voyons la lumière. entendez le tonnerre.

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b) Sources artificielles:
ils sont les sources de lumière créées par l'humain, qui sont nombreuses et constamment développées, nous en mentionnons quelques unes:

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ampoules (par chauffage électrique), bougies, lampes spectrales (lampes à vapeur de sodium ou au mercure), sources de semi-conducteurs (diodes électroluminescentes (LED ou LCD)), lasers ..... ect

1. Sources secondaires:
   ce sont des objets qui tirent leur lumière des autres et sont également divisés en deux parties:
   a) Naturel:
   comme la lune, qui est un objet non-lumineux en soi, où elle attire sa lumière en inversant les rayons du soleil vers la terre.
   
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   b) Artificiel:
   ce sont des objets faits par les humains, qui absorbent et réfléchissent les rayons lumineux, où ces objets sont vus lorsque le rayonnement irradié sur son côté atteint l'œil, exemple: miroir, livre, mur ..... ect.

Taille angulaire (diamètre apparent):

Quand nous voyons les choses, l'œil ne voit pas les objets dans leurs dimensions réelles, ils les voient dans le prespectif, et les dimensions varient en raison des angles de vue changeants que l'œil voit à travers eux.
L'angle de vue est l'angle entre le rayon du point le plus haut de l'objet et le rayon du point le plus bas de l'objet.

• Comment mesurer l'angle de vue?
  En utilisant la théorie de thales, nous pouvons calculer les dimensions d'un objet et sa position, ou calculer l'angle de vue:
  
  Nous avons deux triangles, OCD et OBA:
  (OC / OA) = (OD / OB) = (CD / AB)
  donc:
  Tang (alpha) = AB / OB
  180°=3,14rad
  alors si AB dans cet exemple est une hauteur d'un objet, on peut calculer cette hauteur:
  AB = (OB.CD) / OD

Exemple:
nous voulons calculer l'angle de vue d'une personne pour un bâtiment:

hauteur du bâtiment: h = 60m
distance entre l'observateur et le bâtiment: d = 4500m
L'angle de vue (Alpha) = h / d = 60/4500 = 0.0133 rad.

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Capteur de lumière:

la lumière a une grande importance en physique, et pour que les choses soient visibles, il faut qu'un organe détecte cette lumière, comme l'œil; avec la technologie, il y a aussi beaucoup d'autres capteurs de lumière:
Capteurs optiques:
C'est une sorte de capteurs numériques, où les capteurs optiques utilisent la lumière pour détecter les objets. Ces capteurs fonctionnent presque de la même manière, où il y a une source de lumière (émetteur) et un détecteur (récepteur) pour détecter la présence ou l'absence de lumière. Cette technologie est utilisée dans les maisons intelligentes, où elle contrôle la lumière de la maison et ouvre automatiquement les rideaux avec le lever du soleil.
Capteurs réfléchissants:
C'est l'un des types communs de capteurs optiques de type réflectif. Lorsque le capteur envoie la lumière au produit, la lumière réfléchie revient du produit.
Ces capteurs ont moins de sensibilité que les autres types optiques car ils dépendent de la lumière réfléchie par le produit.
Capteurs laser:
Les capteurs laser sont utilisés pour obtenir une grande précision dans le balayage.
Capteur de couleur spécifique:
Ce type de capteur permet de distinguer les couleurs, notamment entre les spectres de couleurs.
existe encore de nombreux autres capteurs, tels que: capteur Rebond, capteurs à fibre optique, capteurs Intra-ray ...... ect

La chambre noire, la première caméra!

Un jour, Aristote était dans une chambre où il y avait une ombre, et a vu une image de l'éclipse solaire à l'envers sur le mur causée par un faisceau lumineux passant de l'ouverture étroite de la porte, d'ici a commencé l'idée de la chambre noire, qui a connu de grands développements par d'autres scientifiques après Aristote, où tous ces développements ont conduit à l'invention de la caméra.

Dans la chambre noir, nous notons:

• L'image de l'objet dans chaque cas est inversée.
• L'image est nette dès que le diamètre du trou est petit.
• Pour une image plus nette, nous ajoutons une lentille arrondie.
• L'image grandit à mesure que nous approchons l'objet a la chambre noir.

.................................................. .............À SUIVRE

Liste des références:

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Optique géométrique, richard taillet
Physique generale, Nour eddine hakiki
الغرفة المظلمة

Chers steems merci pour la lecture.

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