L'optique en DUT Chimie
Chapitre 1. Intérêt pédagogique
Chapitre 2. La lumière
2.1. Historique
2.2. Les longueurs d'onde
2.3. Propagation
2.4. Les sources de lumière
2.5. Exercices
2.6. Evaluation
Chapitre 3. Optique géomètrique
Chapitre 4. Optique ondulatoire
Chapitre 5. Polarisation de la lumière
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2.1. Historique

La lumière a toujours fasciné les hommes, les anciens pensaient que la lumière venait de leurs yeux. Puis peu à peu les savants ont compris que la lumière était une entité propre et indépendante de la personne qui la regarde. Il faut attendre le XIIIème siècle pour voir apparaître les premiers instruments d'optique. En effet en 1285, on voit apparaître la première utilisation de verres correcteurs en Italie.

Jusqu'au XVIème siècle, on se limite à la fabrication d'instruments d'optique géomètrique simples.

Au XVIIème siècle, des personnalités de renom ont travaillées sur la nature de la lumière, à savoir Kepler, Galillée, Snell, Descartes, Fermat, Grimaldi, Bartholin, Huyghens :

  • Kepler définit la lumière comme un flux qui s'étend jusque l'infini selon des lignes droites appelées rayons.
  • Galillée perfectionne la première lunette élaborée par Lippershey puis il s'émerveille de l'observation des planètes. Selon lui, la lumière est composée de petits grains rebondissant sur les surfaces réflechissantes.
  • Snell van Royen et Descartes établissent sans jamais se concerter la loi de la réfraction.
  • Grimaldi quant à lui découvre qu'au contour des obstacles, la lumière subit une déformation qui n'est pas cohérente avec les théories précédentes de la lumière se propageant en ligne droite. On voit alors apparaître le concept de l'optique ondulatoire.
  • Bartholin a ramené d'un voyage un cristal qui a la propriété de dédoubler la lumière : l'un des rayons suit les lois de Descartes et l'autre ne la suit pas.
  • Huyghens explique le phénomène précédent en annoncant que la lumière est une vibration haute fréquence qui se propage.
  • Fermat quant à lui va énoncer le principe qui porte aujourd'hui son nom et qui va être le fondement de toutes les lois de l'optique géomètrique.

Au XVIIIème siècle, Newton n'a pas seulement travaillé sur la mécanique, mais il a aussi publié un traité d'optique ("Optiks") qui explique les principes fondamentaux de la réflexion et de la réfraction.

Au XIXème siècle, on étudie encore l'optique mais, durant cette période, on va s'intéresser un peu plus aux phénomènes d'optique ondulatoire avec Young, Malus, Fresne. Ils vont expliquer la diffraction en utilisant la nature ondulatoire de la lumière. Et c'est sur la fin du XIXème siècle que James Maxwell montre que la lumière est un faisceau d'ondes électromagnétiques. Il résulte de ce déplacement une vibration du champ électrique et magnétique à chaque instant.

Au début du XXème siècle, on commence à étudier la physique quantique avec Planck, Einstein, De Broglie, Bohhr, Schrodinger. Par contre, c'est un domaine qui ne fait pas l'objet du cours.

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