Chapitre 12 • Formation des images en optique
En combinant ces deux expressions, on obtient :
F P × F ′ P ′ = −F O × F ′ O = − f
′2
Formule de Newton
12.4.7 Mesure des distances focales (focométrie)
On indique dans cette section des méthodes simples et très utilisées de mesure de
distances focales. Les méthodes classiques (mais peu usitées aujourd’hui) de Silbermann
et Bessel ne sont pas traitées ici.
a) Lentilles convergentes
Méthode rapide et approximative : on forme, à l’aide d’une lentille convergente, l’image
d’une source lumineuse éloignée sur un écran. On prend par exemple une lampe au
plafond dont on fait l’image à l’aplomb sur le sol. On mesure la distance entre le sol
et la lentille. Cette distance est une mesure approximative de la distance focale de la
lentille (d’autant meilleure que le rapport de la distance focale à la distance à la lampe
est faible).
Autocollimation : on utilise un objet PQ, la lentille convergente dont on veut déterminer la focale et un miroir plan. On déplace la lentille et le miroir jusqu’à ce que l’image
P’Q’ de l’objet se forme dans le plan de l’objet (nette et de même taille que l’objet,
renversée). La distance lentille-objet est alors la distance focale (Fig. 12.18).
Figure 12.18 Méthode par autocollimation
En effet, tout faisceau issu d’un point du plan focal objet deviendra un faisceau
parallèle en sortie de la lentille. La réflexion sur le miroir conservant les angles, le
faisceau réfléchi sur le miroir est également parallèle. Il sera transformé par le deuxième
passage par la lentille en un faisceau convergent en un point ... du plan focal image, qui
est ici confondu avec le plan focal objet (principe du retour inverse de la lumière).
Remarque
Cette méthode est aussi très utilisée pour fabriquer un faisceau parallèle : une fois
l’image d’un point source obtenue, il suffit d’ôter le miroir pour avoir un faisceau bien
parallèle en sortie de la lentille.
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 264 — #274
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En combinant ces deux expressions, on obtient :
F P × F ′ P ′ = −F O × F ′ O = − f
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Formule de Newton
12.4.7 Mesure des distances focales (focométrie)
On indique dans cette section des méthodes simples et très utilisées de mesure de
distances focales. Les méthodes classiques (mais peu usitées aujourd’hui) de Silbermann
et Bessel ne sont pas traitées ici.
a) Lentilles convergentes
Méthode rapide et approximative : on forme, à l’aide d’une lentille convergente, l’image
d’une source lumineuse éloignée sur un écran. On prend par exemple une lampe au
plafond dont on fait l’image à l’aplomb sur le sol. On mesure la distance entre le sol
et la lentille. Cette distance est une mesure approximative de la distance focale de la
lentille (d’autant meilleure que le rapport de la distance focale à la distance à la lampe
est faible).
Autocollimation : on utilise un objet PQ, la lentille convergente dont on veut déterminer la focale et un miroir plan. On déplace la lentille et le miroir jusqu’à ce que l’image
P’Q’ de l’objet se forme dans le plan de l’objet (nette et de même taille que l’objet,
renversée). La distance lentille-objet est alors la distance focale (Fig. 12.18).
Figure 12.18 Méthode par autocollimation
En effet, tout faisceau issu d’un point du plan focal objet deviendra un faisceau
parallèle en sortie de la lentille. La réflexion sur le miroir conservant les angles, le
faisceau réfléchi sur le miroir est également parallèle. Il sera transformé par le deuxième
passage par la lentille en un faisceau convergent en un point ... du plan focal image, qui
est ici confondu avec le plan focal objet (principe du retour inverse de la lumière).
Remarque
Cette méthode est aussi très utilisée pour fabriquer un faisceau parallèle : une fois
l’image d’un point source obtenue, il suffit d’ôter le miroir pour avoir un faisceau bien
parallèle en sortie de la lentille.
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