Lentilles et instruments optiques
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Réflexion et Réfractions Tome 3, Chapitre 4 Rappel des notions importantes du dernier cours • Lorsqu’un rayon lumineux arrive à une interface (changement de matière), il peut être réfléchi et/ou réfracté. • Les deux phénomènes peuvent arriver simultanément avec des intensités différentes. Pour un miroir, la réflexion domine. Les intensités sont des propriétés des matériaux. Ceci dépasse le cadre du cours. • Si le rayon est réfléchi, l’angle d’incidence θ par rapport à la normale du plan est égal à l’angle réfléchi θ’. normale • Loi de réflexion: θ = θ’ θ θ’ Rappel des notions importantes du dernier cours • Si le rayon est réfracté (transmis), la longueur d’onde se modifie et l’angle de réfraction suit la loi de SnellDescartes • λn = λ0/n où λn est la longueur d’onde dans le milieu, λ0 est la longueur d’onde dans le vide et n est l’indice de réfraction du milieu • Loi de Snell-Descartes: n1 sin θ1 = n2 sin θ2 où n1 est l’indice de réfraction du premier milieu, θ1 est l’angle d’incidence dans le premier milieu, n2 est l’indice de réfraction du second milieu, θ2 est l’angle de réfraction dans le second milieu. Tous les angles sont mesurés par rapport à la normale du plan. n1 normale θ1 θ2 n2 Rappel des notions importantes du dernier cours Loi de Snell-Descartes avec n2 < n1 et θ2 = 90° Angle critique θc : sin θc = (n2 / n1) n2 Au-delà de cet angle: Réflexion totale interne (réfraction impossible) θc n1 En bleu: rayon lumineux arrivant avec un angle d’incidence < angle critique En rouge: rayon lumineux arrivant avec un angle d’incidence = angle critique En vert: rayon lumineux arrivant avec un angle d’incidence > angle critique Miroir Plan p = -q Image Objet p p: distance objet-miroir q q: distance image-miroir Miroirs sphériques •Miroir Concave •Miroir Convexe Foyer Foyer Centre de courbure Centre de courbure Aberration de sphéricité Centre de courbure Foyer Règles à suivre pour tracer les rayons 1. 2. 3. 4. (approximation paraxiale) Rayon passant par le centre de courbure est réfléchi par le centre de courbure Rayon parallèle à l’axe optique est réfléchi par le foyer Rayon passant par le foyer est réfléchi parallèlement à l’axe optique Rayon arrivant au centre du miroir est réfléchi avec le même angle avec l’axe optique Objet Centre de courbure Foyer Lentilles et instruments optiques Tome 3, Chapitre 5 Lentilles •Divergente F •Convergente F Rayons principaux (approximation paraxiale) 1. Rayon passant par le centre de la lentille n’est pas dévié 2. Rayon parallèle à l’axe optique ressort en passant par le foyer image F’ 3. Rayon passant par le foyer F ressort parallèle à l’axe optique Image Objet Image Objet
