Descriptif

« L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, de son comportement et de ses propriétés, du rayonnement électromagnétique à la vision en passant par les systèmes utilisant ou émettant de la lumière. Du fait de ses propriétés ondulatoires, le domaine de la lumière peut couvrir le lointain UV jusqu'au lointain IR en passant par les longueurs d'onde visibles. Ces propriétés recouvrent alors le domaine des ondes radio, micro-ondes, des rayons X et des radiations électromagnétiques. » (Wikipédia)

Nous proposons un cours d’optique ondulatoire avec une introduction théorique, des travaux pratiques dans les salles dédiées de l’IOGS et des visites de laboratoire. Ce module d’enseignement s’adresse aux étudiants intéressés à l’optique et la physique et leurs applications et aussi à ceux qui souhaitent approfondir leurs notions en traitement du signal ou découvrir un nouveau domaine de recherche appliquée. Le cours, les TD et les visites seront assurés par les enseignants-chercheurs du LOA et par un chercheur (et ancien ENSTA) de l’ONERA à Châtillon.

Dans une première approximation l’optique peut être convenablement décrite dans le cadre de l’optique géométrique : la lumière serait constituée de rayons qui se propagent d’une façon rectiligne et peuvent être réfléchis, atténués et réfractés. La formation d’une image peut donc être représentée par la projection du plan objet dans le plan image par des simples opérations géométriques. Or, ce formalisme ignore la nature ondulatoire de la lumière : la taille finie des lentilles et ouvertures dans un système optique donne lieu à des phénomènes de diffraction dont il faut tenir compte pour analyser ou concevoir un système optique complexe.

Le formalisme de Fourier permet une description particulièrement puissante et élégante de ces phénomènes : le rapport optique entre les plans focaux d’une lentille est celui d’une transformation de Fourier et l’élargissement d’un point image en une figure de diffraction d’étendu finie correspond à une fréquence de coupure d’une fonction de transmission.

Au cours des travaux pratiques et des visites de laboratoire nous présenterons différents champs d’application des approches dans des domaines comme l’astronomie, l’ophtalmologie, la physique et application des lasers.

N'hésitez pas à nous contacter pour avoir davantage de renseignements ! (karsten.plamann@ensta-paristech.fr)