Expériences d’optique

Ce film présente, de façon très pédagogique, les lois de la réflexion et de la réfraction de la lumière.

Cette séquence illustre le phénomène de réflexion totale qui apparaît, à partir d’un certain angle d’incidence, lorsqu’un rayon lumineux se propage d’un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent.

Cette séquence explique le principe de la fibre optique à saut d’indice, basé sur le phénomène de réflexion totale et l’illustre par la propagation d’un faisceau lumineux dans un barreau en plexiglas. Elle expose une méthode de mesure de l’atténuation du signal transmis en fonction de la longueur de la fibre. Elle conclut sur l’utilisation d’un faisceau de fibres pour la transmission d’images.

Ce film expose le principe de l’holographie, méthode permettant de réaliser des images d’objets en trois dimensions restituant la sensation parfaite du relief. La réalisation et la lecture de l’hologramme sont détaillées.

Cette séquence explique le mécanisme de déviation de la lumière, basé sur la loi de la réfraction, l’indice optique du prisme étant différent de celui du milieu incident. Expérimentalement, ce phénomène est illustré dans le cas d’un prisme formé par une structure en verre remplie d’eau dont on peut faire pivoter la face de sortie.

Cette séquence permet de visualiser la dispersion d’un pinceau de lumière blanche par un prisme. On observe les couleurs de l’arc-en-ciel. Les composantes de longueurs d’onde courtes (violet) de la lumière incidente sont plus déviées que celles de grandes longueurs d’onde (rouge).

Cette séquence permet de visualiser la dispersion d’un pinceau de lumière blanche par un polyprisme, empilement de prismes de même forme mais d’indices optiques différents. Le pinceau incident est d’autant plus dévié que l’indice du prisme considéré est grand.

Cette séquence illustre la dépendance de l’angle de déviation d’un prisme avec l’angle d’incidence. L’expérience est réalisée avec un faisceau incident monochromatique (laser) puis en lumière blanche. Le minimum de déviation est mis en évidence. Afin de montrer que la déviation dépend des valeurs relatives de l’indice du prisme et de celui du milieu qui l’entoure, l’expérience est également réalisée dans l’eau.

Ce film explique le principe des interférences en lumière polarisée. Différents objets transparents sont observés par cette technique : cristaux azobenzène, cristal de spath, mouvements de convection dans la flamme d’une bougie, chute d’une goutte d’eau salée dans un récipient d’eau pure, déformations d'une surface d’eau.

Cette séquence explique dans un premier temps le principe de la microscopie optique classique, utilisée pour l’observation d’objets absorbants. Elle détaille ensuite les techniques mises en œuvre pour l’observation d’objets transparents : observation en fond noir, observation en contraste de phase et en contraste interférentiel.