Optique instrumentale - Optique de Fourier (éléments)

Cet ouvrage issu d'un cours d'optique donné en I.U.T. s'adresse tout naturellement aux étudiants des I.U.T., des I.U.P. et des B.T.S. pour lesquels il a été rédigé. Il intéressera également les étudiants des cycles universitaires, des Nouvelles Filières d'ingénieur, des Instituts Supérieurs des Techniques et des Instituts Universitaires de Formation des Maître. Enfin, il peut être utilisé également avec profit par toute personne dont la spécialité n'est pas l'optique, techniciens, ingénieurs, enseignants, désireuse de commencer l'étude de cette matière ou de parfaire ses connaissances. La première partie, composée de quatre chapitres présente l'optique géométrique de façon originale. Bien que complet, le nombre de formules fondamentales a volontairement été limité. La seconde partie se rapporte à l'optique physique et fait largement appel à la transformation de Fourier que les opticiens utilisent de façon si intensive qu'on parle "d'optique de Fourier". Dans chaque chapitre le cours est illustré par des applications pratiques : prismes redresseurs et disperseurs, oculaires, microscopes, télescopes, spectroscopes, capteurs interférométriques, diviseurs de faisceaux… Pour une meilleure compréhension, des exercices corrigés ont été insérés à l'intérieur du cours.
Préface de Pierre Chavel.

SOMMAIRE
1. Principes de base. I. Nature de la lumière : bref historique des théories. II. Indice de réfraction et chemin optique. III. Principe de Fermat. IV. Lois de Descartes. V. Prisme. VI. Stigmatisme entre deux points. VII. Relation de Lagrange Helmholtz et relation de Herschell. Exercices.
2. Systèmes centrés. I. Concepts de base de l'optique géométrique. II. Trois grandissements. III. Relations entre l'objet et l'image. IV. Éléments cardinaux. V. Dioptre sphérique. VI. Miroirs sphériques. VII. Association de systèmes. VIII. Systèmes afocaux. Exercices.
3. Instruments d'optique. I. Œil. II. Définitions. III. Diaphragme d'ouverture. IV. Diaphragme de champ. V. Réglage convenable d'un instrument d'optique. VI. Profondeur de champ. VII. Microscope. VIII. Lunettes et télescopes. IX. Autres instruments. Exercices.
4. Aberrations des lentilles. I. Théorie du troisième ordre. II. Aberration chromatique. III. Aberration sphérique. IV. Aberration de coma. V. Astigmatisme. VI. Courbure de champ. VII. Distorsion. VIII. Conclusion. Exercice.
5. Ondes électromagnétiques. I. Onde sinusoïdale. II. Onde électromagnétique et spectre. III. Approximation scalaire. IV. Onde plane monochromatique. V. Onde sphérique monochromatique. Exercices.
6. Interférences. I. La lumière : description temporelle et description fréquentielle. II. Interférence de deux radiations monochromatiques. III. Interférences à deux ondes en lumière parfaitement cohérente. IV. Interférences en lumière partiellement cohérente temporellement. V. Source non ponctuelle ; cohérence spatiale ; localisation. VI. Interféromètres à division de front d'onde. VII. Interféromètre à division d'amplitude. VIII. Interférences à ondes multiples. IX. Applications. Exercices.
7. Diffraction de Fraunhofer. I. Principe de Huygens-Fresnel. II. Diffraction de Fraunhofer. III. Exemples d'objets diffractants. IV. Applications. V. Réseaux et applications. Exercices.
8. Polarisation et biréfringence. I. Lumière polarisée. II. Optique cristalline des milieux uniaxes. III. Action d'une lame cristalline uniaxe taillée parallèlement à l'axe. IV. Action d'une lame cristalline uniaxe taillée perpendiclairement à l'axe. V. Applications. Exercices.
9. Annexe : Transformée de Fourier et produit de convolution. I. Translation et dilatation d'une fonction. II. Fonction de Dirac. III. Produit de convolution. IV. Transformée de Fourier