Lois fondamentales de la réfraction

1. Le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale à la surface sont dans le même plan.
2. Le trajet d'un rayon réfracté à l'interface de deux milieux est exactement réversible.
Miroir plat: Surface plane réfléchissante et polie.

Miroir sphérique : Surface polie pouvant être considérée comme une portion de sphère réfléchissante. Les miroirs sphériques peuvent être :
1. Concave ou convergent (si l'intérieur de la surface sphérique est réfléchissant).
2. Convexe ou divergent (si l'extérieur de la surface est réfléchissant).
Équation miroir : (Applicable à la fois concave et convexe).
1 / p + 1 / q = 1 / f où f = R / 2
où: p = distance de l'objet
q = distance image
f = distance focale
R = rayon de courbure

Les miroirs plats forment des images verticales de la même taille de l'objet et à la même distance derrière la surface réfléchissante que sur laquelle l'objet est placé devant le surface.
Les images sont virtuelles (elles ne peuvent pas être capturées sur un écran). Les images formées par les miroirs sphériques peuvent être plus grandes, plus petites ou de la même taille que les objets.

Grossissement / (côté du miroir) = taille de l'image / taille de l'objet = q / p
où: q = distance à l'image
p = distance de l'objet

p (+) si l'objet est devant le miroir
q (+) si l'image est réelle (elle est devant le miroir)
q (-) si l'image est virtuelle (derrière le miroir)

R et f sont (+) pour les miroirs concaves et (-) pour les convexes.

Lentille: Objet transparent généralement en verre qui modifie la forme d'un front d'onde qui le traverse. La lumière réfractée forme des images analogues à des miroirs. Les lentilles peuvent être :
à) Convergent: Rétracte et fait converger la lumière parallèle à un point focal au-delà de l'objectif. Ils sont plus épais au milieu que sur les bords.
b) Divergent: Réfracte et diverge la lumière parallèle à partir d'un point situé devant la lentille. Ses bords sont plus épais que sa partie médiane.
La distance focale f, d'une lentille est la distance du centre optique de la lentille à l'un ou l'autre de ses foyers.
Par l'équation des lentilles (identique à l'équation des miroirs), les caractéristiques, la taille et l'emplacement des images sont déterminés).
Dispersion: Séparation de la lumière dans les longueurs d'onde qui la composent.
Les prismes droits utilisent le principe de la réflexion interne totale pour dévier le chemin de la lumière.
Polarisation: Processus par lequel les oscillations transversales d'un mouvement ondulatoire sont confinées à un modèle défini. La polarisation est une caractéristique des ondes de cisaillement. Une onde longitudinale ne peut pas être polarisée.
Diffraction: Capacité des vagues à dévier ou à changer de direction autour des obstacles sur leur chemin.
Dualité de lumière : Le point de vue contemporain nous dit que la lumière dans sa propagation se comporte comme une onde, alors qu'elle est de nature corpusculaire lorsqu'elle interagit avec la matière. C'est-à-dire qu'un photon se comporte comme une onde lorsqu'il se propage et comme une particule lorsqu'il interagit avec la matière.