L’optique est la branche de la physique qui étudie tout ce qui concerne la lumière, tous les phénomènes et technologies associés à l’émission, la transmission, la manipulation, la détection, et l’utilisation de la lumière. Elle fait partie de notre vie quotidienne sans même que nous nous en rendions compte.
Les principes de l’optique
L’optique interfère dans de nombreux outillages, domaines, et emplois optique que nous utilisons dans la vie de tous les jours : laser, ophtalmologie, télécommunications, métrologie, optique quantique, les capteurs optiques… Tous ces éléments sont dirigés par des principes directeurs. En premier lieu, le fait que la lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène et transparent. Les rayons lumineux émis par deux corps peuvent également se croiser, et ce sans modifier l’éclairement des points des objets. C’est le cas par exemple de deux lampes allumées côte à côte : la lumière diffusée par chacune des lampes n’est pas modifiée, et éclaire chacune de leur côté, d’où indépendance de la lumière. En second lieu, il y a le principe du retour inverse de la lumière. Cela s’explique par le fait que le chemin qui est suivi par la lumière pour aller d’un point A vers un point B est indépendant du sens de parcours. Aussi, quel que soit le parcours de la lumière, elle arrivera toujours à son point d’arrêt. Il y a aussi le principe de Fermat qui parle de la propagation de la lumière d’un point vers un autre sur une trajectoire minimale. L’optique comporte plusieurs domaines, à savoir l’optique géométrique, qui concerne la notion de rayons lumineux, l’optique énergétique qui tient compte des puissances transportées par le rayonnement, l’optique physiologique qui traite de la formation des images dans l’œil ainsi que leur perception, l’optique ondulatoire qui étudie les phénomènes où interviennent la nature vibratoire de la lumière et ses propagations par ondes, l’optique quantique qui envisage l’aspect de la lumière en corps, ou encore l’optique électromagnétique, qui exprime le champ électromagnétique de l’onde lumineuse à l’aide des équations de Maxwell.
Les champs d’application de l’optique
L’optique possède des champs d’applications diversifiés. Il y a par exemple l’optique de précision, qui a pour but de corriger les défauts de l’œil, et lui permettre de mieux voir. Grâce aux recherches effectuées en matière d’optique instrumentale, l’homme peut désormais voir ce qui est invisible à l’œil nu que ce soit dans l’obscurité, à travers la matière, à l’intérieur du corps humain… Les systèmes de mesure, de visée et de contrôle offrent aujourd’hui grâce à l’optique une grande précision, dans le domaine de l’astronomie par exemple. Il y a aussi la photonique, qui est une branche associant l »optique avec l’électronique et l’informatique. Ainsi, l’optique est présente dans notre vie quotidienne, dans les technologies de pointe par exemple. Il y a entre autre l’ultra-violet et l’infrarouge, qui permettent aujourd’hui d’élargie considérablement la vision de l’homme. A titre d’exemple, il y a les caméras thermiques qui permettent aux militaires d’observer et détecter toutes les conditions atmosphériques présentes dans un environnement donné, le laser pour le découpage à haute précision ou dans le secteur de l’énergie, ou encore la fibre optique qui permet de relier les différents continents. Il y a aussi le domaine de l’optronique, qui englobe tous les instruments, appareils, capteurs et autres combinant électronique et optique, et qui sont utilisés dans de nombreux domaines comme la défense, notamment par l’amélioration de l’observation d’un champ de bataille pour l’aide à la navigation, le pilotage… avec des appareils optroniques qui sont plus précis que les radars, en matière spatiale dans l’observation de la terre, ou encore en matière médical par le biais de dispositifs de diagnostics ou de soins. Par ailleurs, nombreux sont les emplois optique proposés dans le domaine. En matière d’ophtalmologie par exemple, il y a le métier d’ophtalmologie, qui est un médecin qui s’occupe du diagnostic et du traitement des maladies et anomalies de l’œil et de ses annexes.