CHAPITRES

1. Rayons lumineux
2. Lentilles minces et miroirs sphériques
3. L'oeil et les instruments d'optique
4. Ondes sonores
5. L'onde lumineuse
6. La nature de l'onde lumineuse
7. Radiances
8. Rayonnements
9. Radioactivité
10. Spectres de raies
11. Photons et électrons
12. Le corpuscule: onde et particule
13. Réactions nucléaires
14. L'ère nucléaire
15. Relativité restreinte d'Einstein
16. L'atome quantique
17. Physique des particules
18. Le modèle standard
19. Relativité générale
20. Annexes

PHYSIQUE DE LA LUMIÈRE

JACQUES BEAULIEU

TABLE DES MATIÈRES

Rayons lumineux

1. Rayons lumineux
2. Loi de la réflexion
3. Loi de la réfraction
4. Approximation de Gauss
5. Le miroir plan
6. Le dioptre plan
7. L'angle critique
8. Le prisme
9. Incidence faible sur un prisme mince
10. Dispersion du prisme
11. Prisme à réflexion totale
12. L'arc-en-ciel
13. La fibre optique
14. Milieux d'indice variable
15. Problèmes

Lentilles minces et miroirs sphériques

1. Effets d'une source à l'infini
2. Lexique pour nos systèmes optiques
3. Lexique: distances et conventions de signes
4. Répertoire des lentilles minces
5. Foyers d'une lentille mince
6. Équations de Descartes: les lentilles minces
7. Puissance de deux lentilles accolées
8. Puissance de deux lentilles non accolées
9. Jeu achromatique de deux lentilles
10. Foyers d'un miroir sphérique
11. Équations pour les miroirs sphériques
12. Aberrations
13. Problèmes

L'oeil et les instruments d'optique

1. Physiologie de l'oeil
2. L'oeil, lentille ajustable
3. Amétropies de l'oeil
4. Verres correcteurs
5. La loupe
6. Lunette de Galilée
7. Lunette astronomique
8. Jumelles
9. Télescopes
10. Le microscope
11. Problèmes

Ondes sonores

1. Mouvement harmonique simple
2. Onde harmonique progressive
3. L'équation d'onde
4. Étude des réflexions et leurs effets
5. Superposition d'ondes
6. Corde vibrante sonore
7. Tuyau sonore
8. Intermède musical
9. Harmoniques
10. Battements
11. Vitesse du son dans une corde
12. Effet Doppler
13. Ondes de choc
14. Résumé
15. Problèmes

L'onde lumineuse

1. Lois de la réflexion et de la réfraction
2. La contribution de Grimaldi
3. La contribution de Newton
4. Les anneaux de Newton expliqués par Young
5. Interféromètres
6. La diffraction expliquée par Fresnel
7. La diffraction de Fraunhofer
8. Le critère de Rayliegh
9. Réseau de diffraction
10. Spectre de raies
11. Interféromètre de Michelson
12. Mesure de la vitesse de la lumière
13. Effet Doppler-Fizeau
14. Problèmes

La nature de l'onde lumineuse

1. Le problème de la bir&eacture;fringence
2. Réfraction ordinaire et extraordinaire
3. Polarisation de la lumière
4. Explication de Young et Fresnel
5. Polariseurs
6. Effets rotatoires
7. Les rayons invisibles
8. L'onde électromagnétique
9. La production des ondes électromagnétiques
10. Répertoire des ondes électromagnétiques
11. Problèmes

Radiances

1. Spectres lumineux
2. Le corps noir
3. Radiances
4. Ondes possibles dans la cavité d'un corps noir
5. Agitation thermique dans une cavité
6. Courbe de distribution d'énergies
7. Courbe de radiance spectrale de Raleigh
8. Courbe de radiance spectrale de PLanck
9. Interprétation d'Einstein
10. Problèmes

Rayonnements

1. Rayons cathodiques
2. Rayons X
3. Processus électriques dans les gaz ionisés
4. Détermination de la charge élémentaire
5. Courbe d'absorption
6. Les rayons de Becquerel
7. Portée des particules alpha
8. Dispersion des alpha
9. La chambre Wilson
10. Les rayons X
11. Les rayons X secondaires et tertiaires
12. Le caracère ondulatoire des rayons X
13. Problèmes

Radioactivité

1. Le foisonnement d'éléments radioactifs
2. Cascades radioactives
3. Éléments radioactifs et tableau périodique
4. Familles radioactives
5. Première décroissance radioactive
6. Population dans une cascade radioactive
7. Fluctuations statistiques
8. Calcul de l'activité d'une source
9. Détermination d'âges
10. Détermination de la masse des isotopes
11. Problèmes

Spectres de raies

1. Le spectre de raies de l'hydrogène
2. Le modèle atomique de Rutherford
3. Le modèle atomique de Bohr
4. La charge du noyau
5. Le spectre de raies des rayons X
6. L'expérience de Franck et Hertz
7. L'expérience de Duane et Hunt
8. Problèmes

Photons et électrons

1. La relativité restreinte
2. L'effet photoélectrique
3. Le corpuscule lumineux d'Einstein
4. L'effet thermoionique
5. Le photon et l'effet photoélectrique
6. Le photon et la fluorescence
7. Le photon et les rayons X
8. Le photon et Millikan
9. Le photon et l'atome de Bohr
10. La diffusion anomale des rayons X durs
11. Le positron
12. Résumé
13. Problèmes

Le corpuscule: onde et particule

1. Le photon et la réfraction
2. La contribution de Louis De Broglie
3. Les orbites électroniques de l'atome
4. Preuves des ondes de De Broglie
5. Les formalismes et concepts nouveaux
6. Émissions spontanée et induite
7. Le principe du laser
8. Lasers pulsés
9. Applications des lasers
10. Holographie
11. Problèmes

Réactions nucléaires

1. Réactions nucléaires alpha
2. La découverte du proton
3. La découverte du neutron
4. Réactions nucléaires bêta
5. Capture de neutrons
6. Masse et énergie
7. Calcul de l'énergie dégagée
8. Problèmes

L'ère nucléaire

1. Isotopes et énergie de liaison
2. Fission nucléaire
3. Les neutrons de fission et réaction en chaîne
4. Production de plutonium
5. Production d'uranium fissile
6. Les premières bombes atomiques
7. Le foisonnement de piles et de bombes
8. Les centrales nucléaires électriques
9. Le réacteur CANDU
10. l'énergie du soleil
11. La fusion contrôlée
12. Problèmes

Relativité restreinte d'Einstein

1. La contribution de base de Galilée
2. Les transformations de Galilée
3. Invariances galiléennes
4. L'expérience de Micholson et Morley
5. Les postulats de la relativité restreinte d'Eisntein
6. Invariance de la largeur
7. Dilatation du temps
8. Contraction des longueurs
9. Transformations de Lorentz
10. L'expérience des muons
11. Vitesse relative
12. Dilatation de la masse
13. L'énergie cinétique relativiste
14. Les énergies cinétiques relativiste et classique
15. Diagrammes espace-temps
16. Le paradoxe des jumeaux
17. Effet Doppler-Fizeau relativiste
18. L'espace de Minkowski
19. La quantité de mouvement
20. Problèmes

L'atome quantique

1. L'équation de Schrödinger
2. Le magnétisme de l'atome
3. Loi de la réfraction
4. L'atome de Sommerfeld
5. L'atome quantique
6. L'expérience de Stern-Gerlach
7. L'effet Zeeman
8. Le principe d'exclusion de Pauli
9. La masse réduite
10. Moment cinétique et spin nucléaires
11. Problèmes

Physique des particules

1. Les détecteurs à gaz
2. Les détecteurs à scintillations
3. La chambre Wilson
4. La chambre à bulles
5. La détection du neutrino
6. Particules d'échange
7. Muons et pions
8. Les types d'interactions
9. Conservation lors des interactions
10. Problèmes

Le modèle standard

1. L'étrangeté
2. Les résonances
3. Les multiplets
4. La voie octuple
5. Les quarks
6. La couleur
7. Les gluons
8. Les quarks, particules réelles
9. Problèmes

Relativité générale

1. Le principe d'équivalence
2. Masses gravitationnelle et inertielle
3. Déviation de la lumière par la gravité
4. L'effet de la gravité sur la longueur d'onde
5. L'expérience de Pound et Rebka
6. Déformation du temps
7. Déformation de l'espace
8. Géométrie non-euclidienne
9. L'expérience d'Eddington
10. Objets très massifs et trous noirs
11. Ondes gravitationnelles
12. Le cas du pulsar PSR1913+16
13. Problèmes

Annexes

1. Table de constantes
2. Table des isotopes
3. Rappels de trigonométrie
4. Relations trigonométriques
5. Relation entre l'angle et la corde d'un cercle
6. Énergie moyenne
7. Énergie moyenne d'un oscillateur quantique
8. Loi de Wien découlée par Planck non accolées
9. Loi de Stefan découlée par Planck
10. Quarks principaux
11. Leptons
12. Mésons (bosons) de spin 0
13. Nucléons et hypérons (Baryons et hadrons)
14. Index des sujets
15. Réponses aux problèmes