REVISIONS D ’OPTIQUE Ce qu’il faut savoir : Les relations de conjugaison : Le grandissement : Définition du diamètre apparent : angle sous lequel l’objet est vu à l ’œil nu Le grossissement d’un instrument : La définition de la vergence et de la distance focale

Les erreurs classiques : * Erreurs de signe dans les relations de conjugaison * Confusion entre grandissement d ’une lentille et grossissement d’un instrument d ’optique * Erreur d’unité pour exprimer un diamètre apparent (C’est en radian et pas en mètre)

Ce qu’il faut savoir faire : Construire l’image d ’un objet : Intersection de deux rayons particuliers Remarque : si la position de l’image est connue , un seul rayon suffit. (C’est le cas l’orsque l’objet est à l’infini ou dans le plan focal objet) Lentille Miroir concave Miroir plan Tracer le chemin suivi par un rayon lumineux quelconque dans un instrument d’optique Le microscope Le télescope La lunette

Image d ’un point avec le miroir concave B S F ’ C B ’

Image donnée par un télescope B ’infini A ’infini Tracer la marche d’un rayon quelconque F ’2 La lunette Suite Le microscope

Quelques informations B2 est le symétrique de B1 par rapport au miroir M A2 est le symétrique de A1 par rapport au miroir M Remarque : pour que l’image définitive soit à l’infinie, il faut que A2 et F2 soient confondus. Télescope

Des petites choses très importantes que presque tous les élèves oublient : Lorsqu’un objet est à l’infini, tous les rayons lumineux provenants ou arrivants à un même point sont parallèles entres eux. Applications : construire l’image d’un objet situé à l’infini ou l’image d’un objet situé dans un plan focal. Lunette Microscope Télescope

Tous les élèves oublient que l’image d ’un point est un point : c’est à dire que n’importe quel rayon lumineux provenant de B, passe obligatoirement par les points B1; B2 et B ’. Application : tracer la marche d’un rayon lumineux dans un instrument d’optique. Télescope Microscope Lunette

Image donnée par une lunette astronomique Tracé du cercle oculaire Voir le microscope Voir le télescope F1 F’1 F2 F’2 L1 L2 Binfini B1 Tracer la marche d’un rayon quelconque B ’infini

Cercle oculaire C’est l’image de l’objectif donné par l’oculaire. Télescope Lunette Microscope F1 F’1 F2 F’2 L1 L2 C’est l’image de l’objectif donné par l’oculaire.

Le microscope suite Télescope La lunette Le cercle oculaire F1 F’1 F2 F’2 L1 L2 Tracé de la marche d ’un rayon quelconque B ’infini

Le cercle oculaire C’est l’image de l’objectif donné par l’oculaire Suite Vers le télescope Vers la lunette Retour microscope F1 F’1 F2 F’2 L1 L2 C’est l’image de l’objectif donné par l’oculaire

Ce qu’il faut savoir calculer Le diamètre apparent Les dimensions de l’image intermédiaire L’angle sous lequel on voit l’image finale Le grossissement La position et la taille du cercle oculaire. Et enfin ce qu’il faut savoir démontrer : Expression du grossissement en fonction des distances focales Et voilà, si vous savez faire tout cela, vous n’avez rien à craindre. Télescope La lunette Le microscope

Attention : dans le cas du microscope pour calculer l’angle sous lequel l’objet est vu à l’œil nu, par convention on considère que l’œil regarde l’objet à une distance d=25 cm. B A d Œil

L ’image intermédiaire se formant dans le plan focal B infini A infini B’ infini B 1 θ Θ’ O1 O2 L ’image intermédiaire se formant dans le plan focal image de l ’objectif on obtient la relation :

L ’image intermédiaire se formant dans le plan focal B infini A infini B’ infini B 1 θ Θ’ O1 O2 L ’image intermédiaire se formant dans le plan focal objet de l oculaire on obtient la relation :

La position du cercle oculaire se calcul à l ’aide de la relation de conjugaison de Descartes F1 F’1 F2 F’2 L1 L2 O2 O1 C Soit d le diamètre du cercle oculaire et D celui de l ’objectif :

Image d ’un point avec le miroir plan B B ’ Remarques : B et B ’ sont symétriques par rapport au miroir. Les angles d ’incidence i et de réflexion i ’ sont égaux.

Image d ’un point avec une lentille convergente B F ’ B ’ F Tous les rayons issus du point B se coupent en B ’ y compris les rayons non particuliers