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ECUE SV : Physique pour la biologie 1 - optique

Code de l'ECUE : SPEV109

Ce cours est proposé dans 2 UE
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).

Responsable(s) du cours

, Sylvie Robbe-Dubois

Présentiel

  • 8h de cours magistral
  • 10h de travaux dirigés

PREREQUIS

Avant le début du cours, je dois ...
  • Manifester une curiosité naturelle pour les sciences.
  • 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.
  • Réaliser le test de pré-requis sur les calculs numériques : https://lms.univ-cotedazur.fr/2022/mod/quiz/view.php?id=279227

OBJECTIFS

A la fin de ce cours, je devrais être capable de...
  • 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.

CONTENU

  • Trois approches différentes de l'optique

  • Que sont les ondes électromagnétiques ?
    Caractéristiques de l'onde électromagnétique.
    Caractéristiques de l'onde lumineuse.
    Le spectre électromégnétique.

  • Outils mathématiques
    Approximations de l'optique géométrique
    Principes
    Applications

     

  • Notion objet-image
    Approximation des petits angles
    Tracé des rayons
    Caractéristiques d'une image

  • Loi de Snell-Descartes pour la réflexion
    Construction et caractéristiques d’une image par un miroir plan
    Exemple : dièdre droit et coin de cube

  • Loi de Snell-Descartes pour la réfraction
    Propagation vers un milieu plus réfringent, puis moins réfringent

     

     

  • 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

  • Description du fonction de l'oeil emmétrope

    Description des défauts de vision

  • Formation d'une image par un microscope

    Quantification des capacités d'un microscope

  • Aucune description
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Important
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