167WWW.LD-DIDACTIC.COM EXPÉRIENCES EN PHYSIQUE
No de cat. Désignation
P5.1.3.1
P5.1.3.2
P5.1.3.3
P5.1.3.4
450 60 Carter de lampe avec câble 1 1 1 1
450 511 Ampoules 6 V, 30 W, E14, jeu de 2 1 1 1 1
460 20 Condenseur avec porte-diaphragme 1 1 1 1
521 210 Transformateur, 6/12 V 1 1 1 1
461 61 Diaphragmes pour l’étude des aberrations sphé-
riques, paire 1
461 66 Diapositives, jeu de 2 1 1 1
460 08 Lentille dans monture f = +150 mm 1 1 1 1
460 26 Diaphragme à iris 1 1 1
441 53 Ecran translucide 1 1 1 1
460 43 Petit banc d’optique 1 1 1 1
300 02 Pied en V - Petit modèle, 20 cm 1 1 1 1
301 01 Noix Leybold 4 4 4 4
460 02 Lentille dans monture f = +50 mm 1
467 95 Filtres colorés, couleurs primaires, jeu 1
Distance focale de rayons près de l’axe et loin de l’axe
P5.1.3
Aberration sphérique pour une projection avec une lentille (P5.1.3.1)
Une lentille sphérique ne projette un point en un point idéal que
lorsque les rayons émergents coupent l’axe optique sous un petit
angle et que les angles d’incidence et de réfraction à la traversée
de la lentille sont eux aussi petits. Dans la pratique, cette condition
n’est remplie qu’en partie, raison pour laquelle les aberrations sont
inévitables.
Dans les expériences P5.1.3.1 et P5.1.3.2, on considère des
imperfections au niveau de la netteté de l’image. Des rayons près de
l’axe ont, dans une marche de rayons lumineux parallèles à l’axe, une
distance focale différente de celle des rayons qui sont loin de l’axe.
Cet effet, appelé «aberration sphérique», apparaît en particulier pour
des lentilles à forte courbure. L’astigmatisme et la courbure de champ
sont observés quand un objet agrandi est traversé par un faisceau
lumineux étroit. Le plan focal est, en réalité, une surface curviligne;
l’image sur l’écran d’observation est donc de plus en plus floue sur
les bords lorsqu’elle est nette au milieu. On appelle astigmatisme
(absence de point) le fait que même un faisceau lumineux étroitement
limité ne fournit pas une image ponctuelle mais plutôt deux lignes
images perpendiculaires entre elles séparées d’une distance finie
dans la direction de l’axe.
Les imperfections relatives à l’échelle de l’image font l’objet de
l’expérience P5.1.3.3. Lors de la projection de l’image, des distorsions
sont occasionnées par un diaphragme placé devant ou derrière la
lentille. La suppression de rayons lumineux devant la lentille provoque
une distorsion en barillet c.-à-d. une diminution de l’échelle de l’image
au fur et à mesure que l’objet grandit. La suppression de rayons
lumineux derrière la lentille donne une distorsion en coussinet. On
appelle coma une aberration qui donne une image en aigrette lors
de la projection avec un faisceau lumineux traversant obliquement
la lentille.
Dans l’expérience P5.1.3.4, on étudie les aberrations chromatiques.
Elles résultent du changement de l’indice de réfraction avec la
longueur d’onde et sont par conséquent inéluctables lorsque l’on a
recours à une lumière non monochromatique.
OPTIQUE OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE
Aberrations
P5.1.3.1
Aberration sphérique pour une projection
avec une lentille
P5.1.3.2
Astigmatisme et courbure de champ pour
une projection avec une lentille
P5.1.3.3
Distorsion en coussin et en barillet pour
une projection avec une lentille et défaut
de coma
P5.1.3.4
Aberration chromatique pour une
projection avec une lentille