74 Chapitre 3
Optique géométrique
Quel est le plus petit objet que l’on peut observer à l’œil nu ?
Cette question revient à se demander quelle doit être la distance la plus petite entre deux points
objets pour que leurs images se forment sur deux cellules rétiniennes différentes. Le pouvoir séparateur de l’œil ε est l’angle minimum entre deux rayons pénétrant dans l’œil pour lesquels cette
condition est satisfaite. Pour un œil standard, il vaut environ 1
(une minute d’arc), soit 1/60
degrés ou encore ε = 3 · 10
−4 rad.
Lors d’une vision au punctum proximum, la distance minimale entre deux objets distincts est
= εd m ≈ 0,07 mm.
A
B
ε
d m
Où placer l’oculaire pour observer des étoiles à la lunette sans accommoder ?
On désire observer, sans avoir à accommoder, un objet situé à l’infini (ou à très grande distance)
en plaçant l’œil derrière l’oculaire de la lunette. Il faut donc que l’image, par la lunette, de l’objet
à l’infini, soit elle-même rejetée à l’infini. Cela constitue la définition d’un système afocal.
L’objectif forme de l’objet A ∞ une image A i qui joue le rôle d’objet pour l’oculaire. L’image A
∞
de A i par l’oculaire constitue l’image de A ∞ par la lunette :
A ∞
objectif
−→ A i
oculaire
−→ A
∞
A ∞ étant à l’infini, A i se situe dans le plan focal image de l’objectif. Pour que A
∞ soit rejetée
à l’infini, A i doit se former dans le plan focal objet de l’oculaire. Ainsi, pour que la lunette soit
afocale, le plan focal image de l’objectif et le plan focal objet de l’oculaire doivent être confondus.
Si l’objectif et l’oculaire sont assimilables à deux lentilles minces convergentes, leur distance doit
alors être égale à la somme de leurs distances focales images.
Le cheminement d’un rayon lumineux est présenté sur la figure 3.13 dans le cas où f
obj = 5f
oc .
L obj
F obj
F
obj
O obj
L oc
F oc
F
oc
O oc
A i
A ∞
A
∞
α
α
Figure 3.13. Construction géométrique de rayons lumineux au sein d’une lunette astronomique.
partagelivrescpge.blogspot.com
Optique géométrique
Quel est le plus petit objet que l’on peut observer à l’œil nu ?
Cette question revient à se demander quelle doit être la distance la plus petite entre deux points
objets pour que leurs images se forment sur deux cellules rétiniennes différentes. Le pouvoir séparateur de l’œil ε est l’angle minimum entre deux rayons pénétrant dans l’œil pour lesquels cette
condition est satisfaite. Pour un œil standard, il vaut environ 1
(une minute d’arc), soit 1/60
degrés ou encore ε = 3 · 10
−4 rad.
Lors d’une vision au punctum proximum, la distance minimale entre deux objets distincts est
= εd m ≈ 0,07 mm.
A
B
ε
d m
Où placer l’oculaire pour observer des étoiles à la lunette sans accommoder ?
On désire observer, sans avoir à accommoder, un objet situé à l’infini (ou à très grande distance)
en plaçant l’œil derrière l’oculaire de la lunette. Il faut donc que l’image, par la lunette, de l’objet
à l’infini, soit elle-même rejetée à l’infini. Cela constitue la définition d’un système afocal.
L’objectif forme de l’objet A ∞ une image A i qui joue le rôle d’objet pour l’oculaire. L’image A
∞
de A i par l’oculaire constitue l’image de A ∞ par la lunette :
A ∞
objectif
−→ A i
oculaire
−→ A
∞
A ∞ étant à l’infini, A i se situe dans le plan focal image de l’objectif. Pour que A
∞ soit rejetée
à l’infini, A i doit se former dans le plan focal objet de l’oculaire. Ainsi, pour que la lunette soit
afocale, le plan focal image de l’objectif et le plan focal objet de l’oculaire doivent être confondus.
Si l’objectif et l’oculaire sont assimilables à deux lentilles minces convergentes, leur distance doit
alors être égale à la somme de leurs distances focales images.
Le cheminement d’un rayon lumineux est présenté sur la figure 3.13 dans le cas où f
obj = 5f
oc .
L obj
F obj
F
obj
O obj
L oc
F oc
F
oc
O oc
A i
A ∞
A
∞
α
α
Figure 3.13. Construction géométrique de rayons lumineux au sein d’une lunette astronomique.
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