FORMULES de PHYSIQUE en OPTIQUE

-focal-focale-foyer

-l'adjectif focal >>> concerne le foyer (en optique)

-afocal >>>dont les foyers sont à l’infini

-caustique>>> courbe enveloppe des focales

-conjuguées optiques>>> grandeurs reliées par leurs rôles optiques (en général objet d'une part et image d'autre part)

-distance focale (ou focale) image >>> distance entre le point (ou plan principal) image et le foyer image (pour 1 lentille mince = distance foyer image à centre optique)

-distance focale (ou focale) image >>> est aussi (usuellement) la [...]

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-goniomètre

Le goniomètre est un appareil (constitué d'un prisme et d'une lunette) servant à mesurer les angles plans (par comparaison)-

Utilisé surtout pour la déviation d'un rayon lumineux

Les variantes de modèles sont :

-goniomètre boussole en topographie

-goniomètre panoramique pour l'armée

-radiogoniomètre pour les triangulations

[...]

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-grandissement

Le grandissement est le rapport (numérique) yentre la grandeur de l’image d'un objet vu à travers l’appareil optique et la grandeur réelle dudit objet

DEFINITION

y= Di / D0   ou aussi    y= li / l0 

D et D 0= dimension (soit hauteur, soit surface....) de l’image et de l’objet

liet l0(m)= distance depuis l'image et l'objet jusqu'au sommet de l’objectif de l’appareil

Le grandissement est, par convention, considéré comme négatif quand l’image est renversée

 

RELATION ENTRE GRANDISSEMEN[...]

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-grossissement (en optique)

Le grossissement ou amplification optique, est le rapport yY entre 2 tangentes d’angles de vue d’un objet:

-la 1° tangente est celle de l’angle θsous lequel on voit l’objet, à travers l’instrument d’optique

-la 2° tangente est celle de l’angle θsous lequel est vu le même objet, à l’œil nu, au punctum proximum (soit environ à 25 cm)

 

FORMULES

yY(grossissement) = tgθ/ tgθn

comme il s’agit de petits angles  tgθ/ tgθn ~   θ/ θn  et on trouve donc parfois la dénomination "grossissem[...]

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-indice de rendu de couleurs

INDICE DE RENDU DE COULEURS (I.R.C.)

C'est une échelle de valeurs exprimant comment un appareil créateur de lumière peut restituer un juste équilibre de perception des couleurs du spectre visible

Valeur de base : lumière du jour (100)

Autres valeurs décroissantes pour des lampes >>

100 (lampe incandescente) jusqu'à 15 (lampes à vapeur de Na)

[...]

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-indices en optique

Selon le type et la fonction des rayons lumineux, on définit les indices suivants :

INDICE DE RÉFRACTION

L’indice relatif de réfraction est le rapport n*r(un nombre) entre la vitesse vA de propagation d’un rayon énergétique voyageant dans un milieu (A) et la vitesse vB  du même rayon quand il entre dans un autre milieu (B) pour y être réfracté

On formule donc:  n*= vA / vB

 

L’indice absolu de réfraction est le rapport n* a(un nombre) entre la vitesse vV de propagation d’un rayon énergét[...]

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-jumelles d'optique

Une paire de jumelles est un appareil binoculaire constitué de 2 lunettes, chacune étant composée identiquement de :

1 lentille objectif + 1 ensemble de prisme + 1 oculaire à plusieurs lentilles-

Le grossissement yg des jumelles est < 25

La présentation commerciale des caractéristiques de jumelles est faite sous forme de 2 nombres accolés:

-le premier donne le grossissement,

-le second le diamètre de l’objectif en mm

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-lame à faces parallèles

Une lame à faces parallèles est un objet transparent de fine épaisseur uniforme, supposé baigner dans un milieu isotrope

DÉPLACEMENT d’UN FAISCEAU à TRAVERS UNE LAME

l= lé(1- n*/ n*l)

ld(m)= distance entre le point objet (émetteur du faisceau) et le point de concourance (image virtuelle) des rayons qui sortent de la lame

lé(m)= épaisseur de la lame

n*(nombre)= son indice de réfraction

 

DÉVIATION DU RAYON

l= lé[sinθi(yγ²).(n*1².sin²θi)1/2n*1.cosθi] / [(n*1² - n*2².sin²θi)1/2]

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-lentille (optique)

Une lentille est un matériau transparent, de forme géométrique, limité par 2 dioptres (dont 1 au moins est gauche) perpendiculaires à son axe optique

CARACTERISTIQUES des LENTILLES

-la forme des lentilles convergentes

peut être biconvexe, ou plan-convexe, ou concavo-convexe (dite ménisque)

-la forme des lentilles divergentes

peut être biconcave, ou plan-concave, ou convexo-concave

-la puissance optique d'une lentille (Jp)

est le rapport : tangente de l'angle de visée / distance focale [...]

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-loupe

Une loupe est une petite lentille convergente de faible focale et les formules sont donc identiques à celles des lentilles minces

-Vergence de la loupe = En pratique de 10 à  50 dioptries.

-Grossissement  yg = distance loj (œil-objet) / distance focale de loupe

-Grossissement commercial = il est donné pour une distance loj = celle du minimum de vision distincte (donc au punctum proximum, soit 0,25 m.donc grossissement commercial = 1 / 4 de la vergence

-Grossissement commercial amélioré : en [...]

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-lunettes de vue

Les lunettes de vue (ou verres correcteurs, y compris les verres de contact) ) sont des lentilles

Leur puissance est au maximum de 5 dioptries (sans tenir compte des "fausses dioptries" de prismes) >> car les corrections par prismes (contre divergence et strabisme) sont comptées également en dioptries par les opticiens- mais c’est une extension de langage purement pragmatique- >> on estime qu'une "dioptrie" pour un verre correcteur de strabisme, vaut environ 2,5 degré d'angle

 

LA FORMULE d'[...]

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-métamatériau

Un métamatériau est un corps  composite fabriqué, dont la qualité essentielle est de détourner les rayons lumineux qui l'atteignent (lui conférant ainsi une certaine caractéristique d'invisibilité)

Il en existe 2 familles :

1-les métamatériaux dont la perméabilité magnétique et la constante diélectrique  sont négatives (cas de certains verres ou cristaux)

Donc ils ont un indice de réfraction  négatif, ce qui entraîne perturbation des lois de l'optique (invisibilité d'objets sous certaines lon[...]

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