Liste de phénomènes optiques

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Une aurore boréale typique.

Un phénomène optique est le nom générique donné à tout événement observable résultant de l'interaction entre la lumière et la matière. Ils peuvent être des effets très généraux et fondateurs, comme la diffraction ou la réfraction, ou bien être le résultat de plusieurs effets optiques combinés.

Les phénomènes atmosphériques, les plus visibles et connus des effets optiques, liés à l'interaction de la lumière du Soleil ou de la Lune avec l'atmosphère, les nuages, l'eau ou les poussières sont appelés photométéores. Il en existe d'autres, liés, eux, à l'interaction de particules chargées avec l'atmosphère.

Les autres phénomènes sont des aspects ou des effets de l'interaction plus générale de la lumière avec la matière, au niveau micro ou macroscopique, de l'émission ou de l'absorption de la lumière. Lorsque la lumière est d'une intensité particulièrement importante, les phénomènes perdent leur caractère linéaire et l'on obtient des phénomènes non-linéaires.

Lorsque les effets optiques ne sont pas le résultat de l'interaction de la lumière avec la matière mais un effet neurologique de l'analyse de l'image par l’œil, comme les illusions d'optique, ou bien dont la source est dans l’œil lui-même, on parle alors de phénomène entoptique.

Phénomènes atmosphériques[modifier | modifier le code]

Les aurores polaires sont le résultat de l’interaction de particules chargées avec la magnétosphère d'une planète[1].

Phénomènes visibles dans le ciel[modifier | modifier le code]

On retrouve les halos[2],[3],[4] et arcs, phénomènes entourant les astres visibles dans le ciel, comme le Soleil ou la Lune, au aparaissant simplement dans le ciel :

Couleur du ciel[modifier | modifier le code]

La couleur du ciel même est un phénomène optique en soit : variable selon la météo, la composition de l'atmosphère et l'heure, elle est fortement dépendante aussi de la présence de nuages.

Mirages et réfraction atmosphérique[modifier | modifier le code]

On retrouve plusieurs types de mirages particuliers :

Phénomènes généraux optiques[modifier | modifier le code]

Les interactions très générales connues depuis le plus longtemps en optique sont :

Il existe quelques phénomènes optiques liés à ceux-ci :

Diffraction[modifier | modifier le code]

La diffraction si elle n'est pas limitée à la seule optique, puisque c'est un phénomène agissant sur toute particule, est un phénomène particulièrement important en optique[17].

Interférences[modifier | modifier le code]

Les interférences, comme la diffraction, si elles ne se limitent pas à la seule optique, sont un phénomène important de l'optique[18]. On trouve quelques phénomènes connus liés aux interférences :

Anisotropie de la matière et polarisation[modifier | modifier le code]

L'anisotropie des milieux peut créer plusieurs phénomènes optiques :

Diffusion[modifier | modifier le code]

Deux types de diffusion interviennent en tant que phénomènes optiques, relevant de l'interaction de la lumière avec la matière[25] :

Phénomènes de luminescence[modifier | modifier le code]

Les phénomènes de luminescence sont en général subdivisés en[26] :

Effets optiques[modifier | modifier le code]

Phénomène chiraux optiques[32] :

Phénomènes non-linéaires[modifier | modifier le code]

Lorsque la lumière que l'on utilise est d'un puissance particulièrement forte, des effets non-linéaires interviennent lors des interactions lumière-matière :

Phénomènes entoptiques[modifier | modifier le code]

Les phénomènes entoptiques résultent de la structure de l'œil :

Phénomènes optiques en minéralogie[modifier | modifier le code]

Les gemmes, cristaux et pierres sont susceptibles, à cause de leur cristallographie ou leurs inclusions et leur structure, de faire apparaître des phénomènes optiques ; diffraction, diffucion ou changements de couleurs ont lieu, donnant des aspects très particuliers aux minéraux dont quelques noms sont rassemblés ci-dessous[37] :

Annexe[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 42
  2. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 265
  3. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 406
  4. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 407
  5. http://books.google.com/books?id=9P04WtONeNwC&pg=PA67
  6. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 47
  7. http://books.google.com/books?id=9P04WtONeNwC&pg=PA79
  8. http://books.google.com/books?id=9P04WtONeNwC&pg=PA65
  9. http://books.google.com/books?id=9P04WtONeNwC&pg=PA74
  10. http://books.google.com/books?id=9P04WtONeNwC&pg=PA72
  11. http://books.google.com/books?id=9P04WtONeNwC&pg=PA94
  12. a, b, c et d Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 474
  13. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 24
  14. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 473
  15. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 166
  16. a et b Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 173
  17. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 157
  18. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 291
  19. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 312
  20. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 25-26
  21. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 67
  22. a et b Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 295
  23. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 156
  24. a et b Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 418
  25. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 159
  26. Smart Materials: In Architecture, Interior Architecture and Design, Axel Ritter, p. 109 sur Google Livres
  27. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 187
  28. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 76
  29. a et b Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 182
  30. Taillet, Febvre et Villain 2009, p. 305
  31. http://books.google.com/books?id=eeE8OrohX3sC&pg=PA472
  32. http://books.google.com/books?id=eeE8OrohX3sC&pg=PA360
  33. http://books.google.com/books?id=rcrGlrguj1YC&pg=PA2076
  34. http://books.google.com/books?id=eeE8OrohX3sC&pg=PA3
  35. a et b http://books.google.com/books?id=eeE8OrohX3sC&pg=PA481
  36. a, b, c, d, e, f et g http://books.google.com/books?id=eeE8OrohX3sC&pg=PA365
  37. (en) « Amazing Gemstone Optical Phenomena », sur GemSelect,‎ décembre 2013

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Document utilisé pour la rédaction de l’article : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

  • Richard Taillet, Pascal Febvre et Loïc Villain, Dictionnaire de physique, De Boeck, coll. « De Boeck Supérieur »,‎ novembre 2009, 754 p. Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article
  • David K. Lynch, Aurores, mirages, éclipses... Comprendre les phénomènes optiques de la nature, Dunod
    Livre consacré aux phénomènes atmosphériques
  • Michael Cagnet, Maurice Françon et Jean-Claude Thrier, L'atlas des phénomènes optiques, Springer Verlag,‎ 1962
    Ce livre recence et illustre les principaux phénomènes de l'optique : diffraction à l'infini et en champ proche, interférences, etc.