Correction. - Jean

TD-LUNETTE DE VISION NOCTURNE.
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1. Introduction :
Pour
recenser et étudier le
comportement
des animaux en forêt
pendant
la nuit, un
garde
forestier
myope (-8δ) désire
acheter
une lunette à vision nocturne
appelée aussi
lunette
à
intensification de
lumière.
Pour cela, il se rend chez son
opticien
afin
d’être
conseillé
sur
les
capacités
optiques
d’une
lunette
présentée en vitrine
(grossissement, champ
de
vision,
possibilité de régler la lunette
pour
son
amétropie,..).
2. Fonctionnement :
La lunette
à intensification
de lumière
permet d’observer
la nuit les objets dont la
visibilité
est réduite.
Ce système
peut-être utilisé
dans des conditions de lumière faible tel qu’un
ciel légèrement
étoilé et
même
nuageux
mais ne
fonctionne
pas dans le noir
complet.
La lunette à vision nocturne est composée :
 D’un objectif mobile permettant de faire la mise au point entre l’infini et 50 mètres.
L’utilisateur agit sur un bouton de commande qui par un système de transformation de
mouvement excentrique, déplace le bloc de cinq lentilles afin d’obtenir une image objective sur la
photocathode.
 D’un tube à intensification de lumière, récupérant l’énergie des photons qui se transforme en
électrons sur la photocathode (tous les objets émettent de l’énergie sous forme de photons). Les
électrons sont alors amplifiés 250000 fois au cœur du tube en passant à travers un champ électrostatique
alimenté par une pile avant d’être renvoyés sur un écran. L’image se formant sur l’écran est alors
amplifiée et redressée (l’image est observée en lumière monochromatique verte).
 D’un oculaire permettant d’observer l’image amplifiée sur l’écran. Cet oculaire est réglable en fonction
de certaines amétropies à l’aide d’une bague qui par un système de transformation de mouvement
vis/écrou déplace le bloc de cinq lentilles.

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Etude 1 : Observateur emmétrope :
a. Préciser les fonctions optiques de l’oculaire :
Conjuguer l’image objective formée sur l’écran E avec le remotum de l’utilisateur.
Grossir l’image : Loupe.
b. Tracer la marche du rayon émergent. Ech : 1,22 : 1.
 Tracé rouge : Considérer le système optique complet « Oculaire », le rayon émergent est parallèle à
l’axe optique donc le rayon incident passe par le foyer objet : Foc.
 Tracé vert : Considérer que la lentille L3, le rayon émergent est parallèle à l’axe optique donc le rayon
incident passe par le foyer objet : F3.
 Tracé bleu : Relier les deux rayons précédents.
c. En déduire la position des conjugués images de l’écran [E] après avoir rempli la chaîne
d’images :
][
]'[
]3[
]2[
][
]1[
][
][ ]3[]2[]1[
  E
F
EE
Foc
ELLL
L’observateur est emmétrope et n’accommode pas donc [E’] est nécessairement à l’infini.
[E’] à l’infini => [E2] est sur [F3]
Reste à déterminer la position de [E1]

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Si le point E ϵ au rayon incident et à l’axe optique,
=> le conjugué E’ ϵ à l’ axe et au rayon émergent et donne la position de [E1].
Veiller à indiquer la nature réelle ou virtuelle (trait pointillé ou continu), et à nommer les plans ([ ])
d. Construire, à l’aide du rayon lumineux précédent, le plan focal image de la lentille [L2] et coter
la distance focale f’2.
Déterminer le foyer secondaire φ’2 et le plan focal [F’2] à l’intersection d’un rayon parallèle au rayon
incident bleu passant par le centre optique de L2 et du rayon émergent vert.
f’2 = 89mm (110/1,22)

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e. Préciser le grossissement commercial de l’oculaire à partir du tableau :
G Gcoc f’2
x2,5 X3 89
G : Grossissement de la lunette.
3. Etude 2 : Observateur amétrope :
Cet observateur agit sur la bague de mise au point pour mettre l’oculaire en butée
a. Indiquer la nature et l’axe du mouvement utile des lentilles oculaire pour réaliser la mise au net.
Translation suivant x
b. Indiquer la nature et l’axe du mouvement de la bague de mise au net.
Mouvement hélicoïdal autour de x. Ou translation et rotation conjuguées. Voir page 1
c. En déduire le nom de la liaison :
Liaison hélicoïdale d’axe x
d. On désire connaître l’amétropie maximale de l’observateur : Construire le conjugués images de
l’écran à travers les trois lentilles de l’oculaire. Ech : 1 : 1.
1. Construire le conjugué de E, à l’intersection des deux rayons émergents.

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2. Construire le conjugué de E1, à l’intersection des deux rayons émergents. Tracé bleu.
3. Construire le conjugué de E2, à l’intersection des deux rayons émergents. Tracé vert.
Veiller à respecter la nature réelle ou virtuelle de tous les tracés.
e. En déduire la position du remotum [R] et l’amétropie de l’observateur.
Pour un œil myope, le conjugué objet de la rétine pour une accommodation nulle (punctum remotum) est à
distance finie et en avant de l’œil (réel).
Pour un œil hypermétrope, le conjugué objet de la rétine pour une accommodation nulle (punctum remotum)
est à distance finie et en arrière de l’œil (virtuel).
Le signe du remotum détermine le signe de la réfraction axiale principale R et donc l’amétropie de l’œil.
Œil emmétrope : R = 0. Œil myope : R < 0. Œil hypermétrope : R >0.