Ce point est illustré sur la figure 10.8 :
dans ce système afocal, le diaphragme
d’ouverture est confondu avec la lentille d’entrée. La pupille de sortie est
donc l’image de l’objectif (lentille
d’entrée de distance focale f
1 ) à travers l’oculaire (lentille ou système de
sortie de distance focale f
2 ) : on
l’appelle le cercle (ou disque) oculaire car tout le faisceau entrant par
l’objectif y passe. Plus généralement,
le cercle oculaire qualifie la pupille
de sortie d’un instrument visuel. On
applique à l’oculaire la formule des
lentilles : l’objet est l’objectif dont on
cherche l’image. Si l’on suppose les
foyers F
1 et F 2 confondus :
1
p
2
−
1
p 2
=
1
f
2
, avec p 2 = S 2 S 1 = S 2 F 2 + F 2 F
1 + F
1 S 1 = −( f
2 + f
1 )
On en déduit :
p
2 =
f
2 ( f
1 + f
2 )
f
1
Le grandissement γ est donné par :
γ =
p
2
p 2
= −
f
2
f
1
Si D est le diamètre de l’objectif, la pupille de sortie a une taille égale à :
d = |γ |D =
D
G
Ainsi, plus l’instrument grossit et plus le cercle oculaire diminue, rendant l’observation
de plus en plus difficile. En effet, la position de l’œil en face du trou devient alors de
plus en plus critique. C’est la raison pour laquelle, dans les jumelles, on s’arrange pour
avoir un cercle oculaire beaucoup plus grand que la pupille de l’œil afin de permettre
de placer les deux yeux en face des deux trous sans ajustement délicat.
Exemple • Jumelles (100 × 100) (G = 100 , D = 100 mm)
f
1 = 1 m
f
2 = 1 cm D = 10 cm G = 100
p
2 ≈ f
2 (le cercle oculaire est au foyer de l’oculaire)
d = 1 mm
• Jumelles 8 × 50 (G = 8 ; D = 50 mm ) : d = 6 mm
Optique
294
S 1
S 2
L 1
L 2
p' 1
p 2
Cercle
oculaire
Diaphragme d'ouverture (D)
Figure 10.8 • Le cercle oculaire est la pupille de sortie
d’un instrument visuel.
Dans un instrument visuel, la pupille de sortie est appelée le cercle (ou disque) oculaire.
C’est généralement l’image de l’objectif à travers l’oculaire.