L’essentiel de l’optique de Première S

Résumé du document

Le cristallin de l'oeil est assimilable à une lentille convergente de distance focale variable. La vergence C de l'oeil varie entre 57 et 62 dioptries en moyenne chez un sujet jeune. Un objet à l'infini donne une image se formant dans le plan focal image. L'oeil est constitué de telle sorte que lors de l'observation d'un objet à l'infini, sa vergence est minimale. L'image se forme sur la rétine et la distance focale de l'oeil au repos est donc égale à la distance cristallin-rétine. Dans ce cas, l'oeil n'accommode pas et ainsi, il ne se fatigue pas. Lorsque l'objet se rapproche, l'image aussi. Celle-ci tombe alors derrière la rétine. Pour que cette image se forme à nouveau sur la rétine, il faut augmenter la vergence de l'oeil. Les muscles ciliaires modifient la convexité du cristallin, rendant celui-ci plus convergent : c'est le phénomène d'accommodation.

Extraits

[...] On oriente positivement l'axe principal dans le sens de la lumière. L'origine de cet axe est le centre optique. On pose alors : On a alors les relations suivantes : Comment utiliser ces formules ? Si l'objet est réel (situé avant la lentille), alors p0. Si l'image est réelle (situé après la lentille), alors p'>0, si elle est virtuelle (avant la lentille), alors p'0, alors l'image est dite droite c'est à dire qu'elle est de même sens que l'objet. Si γ alors l'image est plus grande. [...]

[...] C'est alors le phénomène de réflexion totale. C'est ce phénomène qui explique la brillance du diamant (la lumière reste ainsi prisonnière du cristal en raison de l'angle limite λ très faible (24 et est utilisé judicieusement dans les fontaines lumineuses et les fibres optiques. règle est que le rayon issu de l'image virtuelle et joignant l'œil de l'observateur doit traverser le miroir pour que l'objet soit vu. Dans le cas de la figure si l'œil est en il voit l'image A' de mais ne voit pas A s'il est placé en O'. [...]

[...] Dans le cas des fig et les objets A sont réels. Dans le cas des fig et fig les objets A sont virtuels. Les images A' des fig et 4 sont réelles, alors qu'elles sont virtuelles dans les fig et 3. Une image réelle se recueille et s'observe sur un écran ! Une image virtuelle s'observe toujours à travers l'instrument optique. Appareils donnant des images réelles : œil (dans ce cas l'écran est la rétine), projecteur de diapositives, caméscope, appareil photographique (dans ce cas, l'écran est la pellicule). [...]

[...] C'est le cas lorsque l'on observe un poisson dans l'eau. Celui fournit une image virtuelle qui semble moins profonde que ne l'est en réalité le poisson La réflexion 3.1 Lois de la réflexion et construction de l'image On a i = r. Sur la figure 2 le miroir M donne d'un objet virtuel A une image réelle A'. Sur la figure le miroir M donne d'un objet réel, une image virtuelle A'. Cette même figure montre le cheminement d'un faisceau issu d'un objet réel. [...]

[...] Tout rayon passant par le centre optique n'est pas dévié. Tout rayon parallèle à l'axe principal émerge en passant par un point particulier F' appelé foyer principal image. Tout rayon issu d'un point particulier F appelé foyer principal objet et symétrique de F' émerge de la lentille parallèlement à l'axe principal Plans focaux et foyers secondaires. P1 : Tout faisceau incident de lumière parallèle émerge en passant par un point particulier ϕ' appelé foyer secondaire image. L'ensemble des foyers images secondaires appartiennent à un plan dit plan focal image image F'. [...]