Instruments d`optique

Instruments d’optique
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Généralités :
Les instruments présentés sont tous modélisés par l’associaton de deux systèmes optques : un
objectf et un oculaire.
L’image donnée par l’objectf est appelée image intermédiaire car elle sert d’objet pour l’oculaire.
Le grossissement d’un système optque est le rapport de l’angle apparent ’ sous lequel est vu l’objet
grâce au système optque et du diamètre apparent
sous lequel est vu l’objet sans le système
optque : G = . Si le système est dans les conditons de Gauss, on peut dire que
tan .
Le cercle oculaire est l’image de l’objectf donnée par l’oculaire. L’observateur doit y placer son œil car
c’est le lieu ou il peut recevoir le maximum de lumière.
Le microscope :
Un microscope est modélisé par un système de deux lentlles convergentes de même axe optque :
- l’objectf L1 (très proche de l’objet) de distance focale
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- l’oculaire L2 (devant lequel est placé l’œil) de distance focale
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La mise au point se fait en réglant la distance entre l’objet et l’objectf de telle façon que l’image
fnale A’B’ se forme à l’infni. Il faut pour cela que le point A 1 de l’image intermédiaire A1B1 soit
confondu avec le foyer objet F2 de l’oculaire.
L’image A’B’ est renversée. Elle vue sous un diamètre apparent très supérieur au diamètre apparent
de l’objet observé à l’œil nu.
ATTENTION : La distance objectf-oculaire d’un microscope est fxe.
La lunete astronomique :
Une lunete astronomique est modélisée par un système de deux lentlles convergentes de même axe
optque :
- l’objectf L1 (pointé vers l’objet à l’infni) de distance focale
- l’oculaire L2 (devant lequel est placé l’œil) de distance focale
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2
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Le foyer image F’1 de l’objectf est confondu avec le foyer objet F 2 de l’oculaire : la lunete est dite
afocale, l’utlisateur n’a alors pas besoin d’accommoder.
L’oculaire forme une image A’B’ de A1B1 située à l’infni car l’image intermédiaire est située dans le
plan focal objet.
L’image A’B’ est renversée. Elle vue sous un diamètre apparent supérieur au diamètre apparent de
l’objet observé à l’œil nu.
Le télescope de Newton :
Un télescope de Newton peut-être modélisé par un système de deux miroirs et une lentlle :
- un miroir sphérique convergent M1 de distance focale
, appelé miroir primaire, jouant le
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rôle d’objectf
- un miroir plan M, appelé miroir secondaire, incliné à 45° par rapport à l’axe optque du
miroir primaire
- une lentlle convergente L2 de distance focale
axe optque est perpendiculaire à celui de M 1
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assurant la foncton d’oculaire. Son
L’objectf M1 donne de l’objet AB situé à l’infni une image intermédiaire A 1B1. Cete image est telle
que A1 est confondu avec le foyer objet F1. Elle est elle-même l’objet pour le miroir M.
L’image conjuguée de A’1B’1 par le miroir M est son symétrique par rapport au plan M. A’ 1B’1 est
l’objet pour l’oculaire. La positon de l’oculaire est telle que A’ 1 est confondu avec le foyer objet F2.
L’image fnale A’B’ se forme donc à l’infni.