__Instruments d'optique
Caractéristiques
Grandissement

Grossissement

Puissance. Champ

Latitude de mise au point

Pouvoir séparateur

Loupe
Définitions. Schémas

Puissance

Vision à l'infini

Utilisations

Microscope
Définitions. Schémas

Puissance

Remarques

Lunette Astronomique
Définitions. Schémas

Grossissement

Remarques

Oeil
Définitions. Schémas

Défauts et corrections

Pouvoir séparateur

Appareil photo

Projecteur

  • a angle sous lequel on voit l'objet à l'œil nu, à la distance minimale de vision distincte d ; AB taille de l'objet ; d distance minimale de vision distincte.
  • Unités : a en radian(rad) ; AB et d en mètre (m) .

  • Définition de G :
    • G = b/a mais comme par ailleurs on a : a #AB/d , il s'ensuit :
      G # b d /AB = P d
    • a et b angles sous lesquels on voit l'objet à travers l'instrument et à l'œil nu.
    • Unités : G sans dimension ; a et b en radian(rad) ; AB et d en mètre (m) .

 

  • la première lentille convergente (objectif) de faible distance focale donne de l'objet réel une image réelle beaucoup plus grande
  • cette image sert d'objet pour une deuxième lentille convergente (oculaire) qui sert de loupe et en donne une image virtuelle plus grande.
  • Définitions :
    • Cercle oculaire : plage éclairée visible dans l'oculaire ; c'est l'image de l'objectif donnée par l'oculaire.
    • Mise au point : la distance objectif-oculaire étant fixe, on met "au point" la netteté" de l'image en adaptant la distance objet-objectif de façon à ce que l'image finale se trouve entre le PP et le PR de l'œil.
    • Latitude de mise au point : distance entre les deux positions de l'objet (p/r à l'objectif) donnant des images nettes du PR au PP de l'observateur.
  • Puissance : P = b / AB ; Grossissement : G = b / a
  • Remarques : la plus petite distance observable à l'aide d'un microscope optique est de l'ordre du micromètre (micron). Utilisations courantes du microscope en biologie, métallographie, métrologie, minéralogie,.. Lorsque les objets à étudier sont transparents, on utilise des microscopes interférentiels ou polarisants.

 

  • L'objectif donne de l'objet une image réelle, la plus grande possible.
  • L'oculaire est une loupe examinant cette image réelle (lui servant d'objet réel).
  • L'observateur voit l'image A"B" renversée sous un angle b supérieur à celui sous lequel il voit l'objet à l'œil nu.
  • Grossissement : G = b / a .
  • Remarques :
    • L'image étant renversée, si on veut faire une observation de l'image "dans le même sens que l'objet", il faut renverser celle-ci. C'est ce qui est réalisé dans les jumelles à l'aide d'un dispositif d'inverseur d'image (par exemple une réflexion d'image sur deux prismes à réflexion totale).
    • Différence essentielle entre microscope et lunette : le principe optique est le même, un objectif donne une image réelle de l'objet observée par l'oculaire servant de loupe ; la différence tient, bien entendu, en ce que l'objectif du microscope (faible distance focale, qq mm) donne d'un petit objet une image grande, tandis que l'objectif de la lunette (grande focale ~1m) donne d'un objet grand mais éloigné, une image grande.
    • Utilisation de la lunette : observation des astres, théodolite (balistique, contrôle de niveau), observation terrestre (jumelles, télescope, télémètre).

 

  • Le système optique cornée/cristallin est ramené à une lentille convergente de distance focale f '.
  • L'œil doit réaliser une image nette (réelle) sur la rétine, c'est à dire à une distance fixe du centre de la lentille (p' = constante) quelle que soit la distance de l'objet (p variable).
  • Pour ce faire la seule possibilité est de faire varier f '(Il faut réaliser la valeur de f' qui satisfait à la relation de conjugaison pour p et p' donnés).
  • Ce réglage de f ' s'effectue par déformation du cristallin. On dit que l'œil ACCOMMODE.
  • PP, PR et zone d'accommodation
  • Défauts de l'œil et corrections
    • Oeil normal
  • Myopie.
 
  • L'œil est trop convergent. L'image d'un objet ponctuel à l'infini ne se forme avant la rétine (pas de possibilité d'accommodation qui rendrait la lentille encore plus convergente !).
  • Pour soigner cet œil on lui adjoint une lentille divergente de correction.
  • Les myopes portent donc des lunettes divergentes, la distance focale de la lentille divergente adjointe est telle qu'au repos, l'œil voit nettement les objets situés à l'infini (comme l'œil normal).
  • Hypermétropie.
  • L'œil n'est pas assez convergent. L'image d'un objet ponctuel réel est au delà de la rétine ; le faisceau forme sur celle ci une tache (et non un point).
  • Pour soigner cet œil on lui adjoint une lentille correctrice convergente.
  • Presbytie.

  • Le cristallin ne se déforme plus et le cristallin pas du tout. Il n'est plus assez convergent ; l'image d'un objet ponctuel à l'infini se forme au delà de la rétine, comme pour l'œil hypermétrope.
  • On adjoint donc à l'œil des verres correcteurs convergents.
  • Astigmatisme
    • L'œil comporte des défauts de constitution (il n'est pas de symétrie autour de son axe principale). Il ne donne donc pas, d'un objet ponctuel, sur la rétine, une image ponctuelle.
    • On corrige l'œil en compensant ces défauts selon des axes particuliers (verres toriques).

Pouvoir séparateur de l'œil.

 

  • C'est une lentille CV donnant d'un objet réel, le sujet, une image réelle dans le plan de la pellicule.
  • L'image, réelle et renversée, est formée sur la pellicule.

 

  • L'objet réel et petit (le film ou la diapo), est situé devant un objectif (lentille CV) de faible distance focale, qui en donne une image réelle renversée sur l'écran, très grande par rapport à l'objet.