L’objectif
- Rappeler et approfondir les lois de l’optique géométrique.
- Etudier quelques instruments optiques.
Programme
- Notions fondamentales de l’optique géométrique (postulats, indice d’un milieu, rayon lumineux, espace objet, espace image, principe de Fermat, lois de Snell-Descartes, stigmatisme, approximation de Gauss).
- Miroirs et Dioptres (plans et sphériques, prisme).
- Fibres optiques.
- Systèmes centrés (éléments cardinaux, lentilles, …).
- Associations des systèmes centrés.
Un système optique est un ensemble de dioptres et miroirs qui permet d’obtenir des représentations appelées images d’un ensemble de points constituant un objet. Nous allons dans ce chapitre préciser ces notions et nous montrer qu'il n'est pas toujours possible d'obtenir une image nette et non déformée d'un objet. Nous appréhenderons ses notions au travers d’un exemple simple le miroir plan. Nous généraliserons les définitions des divers types d’objets et images à tout système optique et définirons les conditions d'utilisation des instruments d'optique permettant l'obtention d'images de bonne qualité. Nous appliquerons ces notions au cas du dioptre plan.
Un système optique centré est un système qui possède un axe de symétrie de révolution. Les systèmes optiques centrés comportant à la fois des dioptres et des miroirs (exemple : le télescope) sont dits catadioptriques. Le système est dit dioptrique s’il ne comporte que des dioptres. Exemple : une lentille
La réfraction de la lumière : Dioptres plan et sphérique
- Le dioptre plan
- Construction géométrique – Recherche du stigmatisme
- Stigmatisme approché – Relation de conjugaison
- Nature des images
- La lame à faces parallèles
- (voir TD N° 3)
- Le prisme
- Le dioptre sphérique
- Généralités
- Recherche du stigmatisme
- Grandissement
- Points et plans focaux
- Formule de Newton
- La vergence d’un dioptre
- Représentation dans les conditions de Gauss