Chapitre 8 Instruments d’optique Cours N. Delorme – L1 Instrument d’optique L’oeil Cours N. Delorme – L1 Instrument d’optique L’œil (2) Bâtonnet: Contraste et luminosité Cônes (3: opsine L,M,S) : couleur = (rouge L,vert M, bleu S) cône bâtonnet pigments pigments Cours N. Delorme – L1 Instrument d’optique L’oeil L’œil est assimilé à une lentille mince convergente et un écran. La distance lentille-écran est fixe. La distance focale de l’œil est donc variable. Lentille convergente = cristallin Ecran = rétine L’angle sous lequel l’œil nu voit un objet AB situé à une distance d = diamètre apparent B O A Modèle simplifié Cours N. Delorme – L1 d Instrument d’optique L’œil: PP et PR L’œil au repos voit net sans accommoder à une distance maximale Dm, le PR (Punctum Remotum). En accommodant l’œil peut voir nettement à un distance minimale dm, le PP (Punctum Proximum). Un œil sans défaut est qualifié d’emmétrope. PR=infini ; PP= 25cm (adulte) Le PP varie avec l’âge: Cours N. Delorme – L1 âge enfant 30 ans 40 ans dm (PP) 7-8 cm 15 cm 25 cm Instrument d’optique L’œil: les défauts Astigmatisme: vision trouble de prés et de loin Cause : mauvaise courbure de l’œil. Correction: lentille non sphérique. Cours N. Delorme – L1 Instrument d’optique L’œil: les défauts Myopie: vision trouble de loin : l’image se forme avant la rétine Cause : le cristallin est trop convergent ou l’œil trop profond Correction: lentille divergente. Cours N. Delorme – L1 Instrument d’optique L’œil: les défauts Hypermétropie: vision trouble à toute distance : l’image se forme après la rétine Cause : le cristallin n’est pas assez convergent ou l’œil trop étroit Correction: lentille convergente Cours N. Delorme – L1 Instrument d’optique La loupe C’est une lentille convergente qui donne une image droite et virtuelle d’un objet B’ B ’ A’ F A O Puissance: P ' AB diamètre apparent de l ' image taille de l ' objet F’ Puissance intrinsèque: Pi 1 f' (P pour objet à l’infini) Cours N. Delorme – L1 Association de lentilles Construction des rayons lumineux On trace l’image de l’objet à travers la première lentille puis cette image devient l’objet pour la deuxième lentille et ainsi de suite L1 L2 B F2 A F1 O1 A’ F1’ O2 B’ A1 F2’ B1 On procède en autant d’étape qu’il y a de lentilles Cours N. Delorme – L1 Association de lentilles Construction des rayons lumineux (2) L1 L2 B A F1 O1 F’2 F1’ O2 A’ A1 F2 B1 B’ Cours N. Delorme – L1 Association de lentilles Utilisation des formules de conjugaison Comme pour le tracé des rayons lumineux on procède en étapes successives Soit A’ l’image d’un objet A à travers deux lentilles L1 et L2. A 1ere étape: A 1 O1A1 1 O1A L1 A1 1 O1F '1 On en déduit O1A1 L1 A1 L2 A' 2e étape: A1 1 O2 A' L2 A' 1 O2 A1 1 O2F '2 On cherche O2 A' Il nous faut O2 A1 On connaît O1A1 et O1O2 Et O1O2 Cours N. Delorme – L1 O1A1 A1O2 Association de lentilles Grandissement et distance focale A L1 L1 A1B1 AB A' B' AB total A1 L2 L2 A' B' A1B1 A1B1 AB A' A' B' A1B1 L1 L2 Distance focale pour deux lentilles séparées par une distance e: 1 f' 1 f '1 1 f '2 1 f' 1 f '1 e f '1 f '2 Lentilles accolées (e=0): Cours N. Delorme – L1 1 f '2 Association de lentilles Application : la lunette astronomique Cours N. Delorme – L1 Association de lentilles Application : la lunette astronomique Exercice 1 Cours N. Delorme – L1 Association de lentilles Application : le microscope Cours N. Delorme – L1 Association de lentilles Application : la lunette astronomique Exercice 2 Cours N. Delorme – L1 Association de lentilles Application : le microscope Fonctionnement normal A1B1 placé en F2 : A’B’ rejeté à l’infini par l’oculaire pas d’accommodation : observation sans fatigue. L1 L2 Δ B A F1 O1 F1’ A1 F2 B1 B’ à l’ Cours N. Delorme – L1 O2 F2’