Chapitre 3 Prismes

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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’
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