REPERTOIRE P3 : OPTIQUE GEOMETRIQUE *Indice de réfraction d'un milieu : Rapport entre la célérité d’une onde lumineuse monochromatique de longueur d’onde lambda dans le vide et sa vitesse dans le milieu considéré. A+ *Formule de Cauchy : N(lambda)= milieu THI . B 2 λ , où A et B sont des constantes positives dépendant du *Milieu transparent : Milieu où il n’y a pas d’absorption de la lumière à la traversée du milieu. *Milieu homogène : Milieu dont les propriétés physiques, voire chimiques, sont les mêmes en tout point. *Milieu isotrope : Milieu dont les propriétés physiques en un point donné quelconque sont les mêmes quelle que soit la direction de propagation du rayon lumineux. *Objet au sens de l’optique : Point de concours (ou ensemble des points de concours) des rayons incidents sur le système optique. *Image au sens de l’optique : Ensemble des points de concours des rayons émergents du S.O. *Objet ponctuel : Objet dont les dimensions ne peuvent pas être déterminées en l’observant avec un seul instrument optique. *Objet étendu : Objet dont on peut toujours déterminer les dimensions. *Objet réel : Objet qui se situe avant la face d’entrée du S.O *Objet virtuel : Objet qui se situe à l’intersection des points de concours des rayons incidents après la face d’entrée du S.O. *Image réelle : Image que l’on peut visionner sur un écran. *Image virtuelle : Image qui se situe avant la face de sortie du S.O. On ne peut pas la voir sur un écran. *Diamètre apparent : Angle sous lequel l’objet est vu par l’œil. *Lois de Descartes pour la réflexion : - Le rayon incident, le rayon réfléchi et le rayon réfracté sont situés dans le plan d’incidence. - L’angle entre le rayon incident et la normale est égal à l’angle entre le rayon réfléchi et la normale (i=i’). *Loi de Descartes pour la réfraction : -Le rayon incident, le rayon réfléchi et le rayon réfracté sont situés dans le même plan d’incidence. - L’angle i entre le rayon incident et la normale et l’angle i1 entre le rayon réfracté et la normale vérifient : n*sin(i)=n1*sin i1. n est l'indice du premier milieu et n1 est celui du milieu dans lequels e trouve le rayon réfracté. *Principe du retour inverse : Le trajet de la lumière depuis une source à un récepteur est le trajet effectué en sens inverse, lorsque l’on inverse récepteur et source. *Réflexion totale + condition : -n est l’indice de réfraction du milieu d’incidence, milieu 1 -i est l’angle d’incidence, -n1 est l’indice de réfraction du milieu de réfraction, milieu 2 -i1 est l’angle de réfraction. i>i lim =Arcsin n1/n Deux conditions pour qu'il y ait réflexion totale : -le rayon lumineux doit passer d'un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent. -l'angle d'incidence doit être plus grand que l'angle limite de réfraction. *Système Optique : Elément capable de modifier la direction de propagation du rayon lumineux. *Système centré : S.O possédant un axe de symétrie de révolution, appelé axe optique. *Système catoptrique : Ne contient que des miroirs *Système dioptrique : Ne contient que des dioptres *Système catadioptrique : Contient lentilles+miroirs *Relation de conjugaison du miroir plan : Soient A et A’ un objet ponctuel et son image, et H le projeté orthogonal A sur le plan miroir: 1 1 + =0 HA' HA *Distance algébrique entre A et B : Soit une droite orientée par le vecteur ⃗u et deux points A et B de AB= ∣∣⃗ AB∣∣ cette droite. Ion appelle distance algébrique AB le réel tel que AB et ⃗u sont de même sens AB >= 0 si ⃗ AB et ⃗u sont de sens contraires AB <=0 si ⃗ *S.O centré stigmatique : Un système optique est centré s’il présente un axe de symétrie de révolution. Un Système optique centré est dit stigmatique si l’image d’un objet ponctuel est toujours ponctuelle. S.O centrée aplanétique : Un système optique centré est aplanétique si l’image d’un objet plan perpendiculaire à l’axe optique est plane et perpendiculaire à l’axe optique. *Conditions de Gauss : Seuls des rayons paraxiaux sont considérés : -peu inclinés par rapport à l’axe optique à l’entrée du S.O.; -proches de l’axe optique à l’entrée du S.O. Dans les conditions de Gauss, on peut considérer que les systèmes optiques centrés présentent un aplanétisme et un stigmatisme approchés. *Points particuliers d’une lentille : - Un rayon incident suivant l’axe optique n’est pas dévié. - Un faisceau de rayons incidents parallèle à l’axe optique converge (ou semble converger) en un point de l’axe, appelé foyer principal image, noté F’. (virtuel pour une lentille DV et réel pour une lentille CV) *Distance focale image: Distance OF ' (où F’ est le foyer principal image) 1 OF ' exprimée en dipotries (1 δ = 1m-1) *Vergence d’une lentille : *Relation de conjugaison des lentilles minces : soient A et A' un point objet et un point image conjugués par la lentille mince de foyers objet F et image F’ et de centre optique O (dans les conditions de Gauss) 1 1 1 1 − = = OA' OA OF ' f ' *Relation de Newton pour les lentilles minces : soient A et A' un point objet et un point image conjugués par la lentille mince de foyers objet F et image F’ et de centre optique O (dans les conditions de Gauss) F ’ A ’ . FA= F ’ O . FO= − f ’ 2 *punctum proximum : Point le plus proche de l’œil pouvant être perçu nettement. *Punctum remotum : Point le plus éloigné visible net par l’œil sans accommodation *Œil emmétrope : Punctum Proximum à 25 cm et le Punctum Remotum à l’infini ( et stigmatisme approché)