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Trois approches différentes de l'optique
ECUE SV : Physique pour la biologie 1 - optique
ECUE's code : SPEV109
PORTAIL SCIENCES DE LA VIE
Milieux dilués et optique
,
Biologie des organismes
Campus Valrose
Licence 1
Semestre impair
Français
PRESENTATION
Cours d'introduction à l'optique géométrique de l'ECUE Physique pour la Biologie, destiné aux étudiant·es de L1-Biologie (UE Outils pour la Biologie).
L’optique, apparue dès l’Antiquité, est la branche de la physique qui traite de la lumière. Dans ce cours on étudie le comportement des faisceaux lumineux matérialisé par des rayons, la vision, et le fonctionnement de l'instrument optique qu'est le microscope optique.
Deux lois fondamentales régissent l'optique géométrique : la propagation rectiligne et le principe du retour inverse de la lumière. A partir de ces deux lois et de nombreuses illustrations, nous examinons la manière dont les rayons sont réfractés (déviés) à la rencontre de différents milieux, en particulier à la traversée d'une lentille, composant constituant le microscope optique. L'oeil étant de façon naturelle associée à l'utilisation d'un microscope, nous en étudions son fonctionnement.
Nous analysons également la réflexion de la lumière, phénomène auquel nous sommes exposés dans la vie courante et aussi à travers l'utilisation de certains dispositifs à but scientifico-médical (fibre optique par exemple).
Course's manager(s)
, Massimo Giudici
In class
- 8h of lectures
- 10h of directed studies
PREREQUISITES
Before the start of the course, I must ...
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Manifester une curiosité naturelle pour les sciences.
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Avoir les bases suivantes en mathématiques : trigonométrie, analyse dimensionnelle, Théorème de Thalès, Théorème de Pythagore, utilisation des valeurs algébriques, résolution d'équation à une dimension.
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Réaliser le test de pré-requis sur les calculs numériques : https://lms.univ-cotedazur.fr/2022/mod/quiz/view.php?id=279227
OBJECTIVES
By the end of this course, I should be able to...
- Posséder les connaissances optiques nécessaires à la bonne compréhension du microscope et de l'œil.
- Construire une démarche scientifique.
- Mobiliser les concepts fondamentaux pour analyser et résoudre des problèmes simples.
- Acquérir de l’autonomie dans la compréhension, la formalisation et la résolution d'exercices.
- Présenter des résultats de manière claire et rigoureuse.
CONTENT
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Chap. 1 - Introduction
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Chap. 2 - Notions de base sur les ondes électromagnétiques
Que sont les ondes électromagnétiques ?
Caractéristiques de l'onde électromagnétique.
Caractéristiques de l'onde lumineuse.
Le spectre électromégnétique. -
Chap. 3 - L'optique géométrique
Outils mathématiques
Approximations de l'optique géométrique
Principes
Applications -
Chap. 4 - Caractéristiques des objets et des images
Notion objet-image
Approximation des petits angles
Tracé des rayons
Caractéristiques d'une image -
Chap. 5 - Réflexion sur une surface plane
Loi de Snell-Descartes pour la réflexion
Construction et caractéristiques d’une image par un miroir plan
Exemple : dièdre droit et coin de cube -
Chap. 6 - Réfraction par un dioptre plan
Loi de Snell-Descartes pour la réfraction
Propagation vers un milieu plus réfringent, puis moins réfringent -
Chap. 7 - Formation des images par une lentille mince
Association de deux dioptres sphériques
Vergence et formule de conjugaison
Nature de la lentille
Foyers et distance focale d’une lentille mince
Construction d’une image par une lentille mince
Compléments : les aberrations optiques
Applications -
Chap. 8 - L'oeil humain
Description du fonction de l'oeil emmétrope
Description des défauts de vision
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Chap. 9 - Le microscope optique
Formation d'une image par un microscope
Quantification des capacités d'un microscope
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Entrainez-vous !
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