Bienvenue sur notre site web consacré au projet tutoré de Licence de Physique, réalisé au Laboratoire de Physique de la Matière Condensée.
Au cours du deuxième semestre de Licence, et à raison d'une journée par semaine, nous étions en stage en laboratoire. Notre sujet ? Jouer avec un Billard Optique !
Le titre vous fera très certainement penser au jeu bien connu et vous n'auriez pas forcément tort! En effet, la définition physique du billard correspond bien à celle de la vie courante, à savoir un système fermé à deux dimensions dans lequel les lois de la réflexion sont applicables.
Nous avons donc joué avec des billards particuliers: circulaire et dérivés, en envoyant non pas des boules mais de la lumière !
La théorie de l'Electromagnétisme décrit la lumière comme une onde. Néanmoins, dans la mesure où les dimensions du système considéré sont très grandes devant la longueur d'onde, on peut se placer dans la limite géométrique de la lumière consistant à assimiler l'onde à des rayons lumineux se propageant en ligne droite.
La dynamique des rayons pour ces billards particuliers dans cette limite a fait l'objet d'une étude approfondie dans notre rapport que vous pourrez trouver ici
Il faut maintenant chercher un système physique réel mettant en jeu des conditions d'expérience identiques. Il se trouve que la fibre optique est un système borné à deux dimensions dans lequel la propagation joue le rôle d'évolution temporelle. Ainsi, dans la vision géométrique, en projetant la propagation dans le plan transverse on obtient l'analogue du billard !
Dès lors, sommes-nous capables de retrouver des similitudes entre les comportement ondulatoire de la lumière et celui des rayons ? C'est là toute la problématique de notre stage !
