Optique physique
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L'optique physique est le nom d'une approximation haute fréquence (petite longueur d'onde) couramment utilisée en optique, en physique appliquée ou en ingénierie électrique. Dans ces contextes, c'est une méthode intermédiaire entre l'optique géométrique, qui ignore les effets ondulatoires et l'optique ondulatoire qui est une théorie physique exacte.
Cette approximation consiste à utiliser les rayons de l'optique géométrique pour estimer les champs sur une surface puis intégrer ces champs sur toute la surface éclairée pour déterminer les champs transmis et réfléchis.
Dans les domaines optiques et radio-fréquences, cette approximation est utilisée pour calculer les effets d'interférences, de polarisation et estimer les effets de diffraction. Comme toutes les approximations hautes-fréquences, l'approximation de l'optique physique gagne en pertinence à mesure que l'on travaille avec de hautes-fréquences.
À cause de l'hypothèse effectuée sur la densité de courant électrique à la surface d'un objet, cette approximation est d'autant plus correcte lorsque les objets étudiés sont grands devant la longueur d'onde et avec des surfaces lisses. Pour la même raison, cette densité de courant approchée est inexacte à proximité des discontinuités comme des arêtes ou les frontières entre la zone éclairée et les zones d'ombres. De plus, cette approximation ne rend pas compte des ondes rampantes.
[modifier] Hypothèse de l'optique physique
La méthode consiste généralement à approcher la densité surfacique de courant électrique 
à la surface d'un objet par la densité de courant 
induite par le champ magnétique incident 
, comme c'est le cas sur un plan métallique infini. C'est pour cela que l'approximation de l'optique physique est parfois appelée "hypothèse du plan tangent".
La densité de courant électrique au point Q de la surface éclairée est alors calculée par la relation :
où 
correspond au vecteur normal unitaire extérieur à la surface éclairée. Dans les zones d'ombre (surface non-éclairée selon l'hypothèse de l'optique géométrique), la densité de courant considérée comme nulle. Les champs rayonnés par la surface sont ensuite calculée en intégrant la densité de courant électrique sur la surface éclairée avec des expressions intégrales des équations de Maxwell, par exemple les équations intégrales de Stratton-Chu, de Kottler ou de Franz.
