Vocabulaire : dioptre, point d'incidence, normale au point d'incidence, plan d'incidence.
Plan d'incidence
Réflexion totale et principe du retour inverse.
Réfraction limite - Réflexion totale
Fontaine lumineuse
Source - © B. Rajau (CNRS Photothèque) sur Culture Sciences Physiques
Fibre optique
Le concept essentiel en optique géométrique est celui de faisceau (ensemble de rayons), les notions d'objet et d'images sont très clairement définies en termes de faisceaux.
Objets et images en termes de faisceaux
Lentilles minces :
Définitions :
Distance focale image : \(f^\prime = \overline{O F^\prime}\) en m.
Vergence d'une lentille : \(V = \dfrac{1}{f^\prime}\) en dioptries (\(\delta\)).
Grandissement linéaire : \(\gamma = \dfrac{\overline{A^\prime B^\prime}}{\overline{AB}}\).
Grossissement angulaire : \(G = \dfrac{\alpha^\prime}{\alpha}\).
Théorème des vergences :
Deux lentilles minces \(L_1\) et \(L_2\) accolées sont équivalentes à une unique lentille de vergence égale à la somme des vergences des deux lentilles : \(V = V_1 + V_2\).
Relation de Descartes (origine au centre O) :
Relation de conjugaison : \(-\dfrac{1}{\overline{O A}} + \dfrac{1}{\overline{O A^\prime}} = V = \dfrac{1}{f^\prime}\).
Relation de grandissement : \(\gamma = \dfrac{\overline{OA^\prime}}{\overline{OA}}\).
Relation de Newton (origine aux foyers) :
Relation de conjugaison : \(\overline{FA} \cdot \overline{F^\prime A^\prime} = f f^\prime\).
Relation de grandissement : \(\gamma = -\dfrac{f}{\overline{FA}} = -\dfrac{\overline{F^\prime A^\prime}}{f^\prime}\).
Où chercher l'image connaissant la nature de la lentille et la position de l'objet ?
Prévision de la nature de l'image
Constructions
Deux rayons suffisent pour déterminer l'image d'un objet (ou l'objet connaissant l'image) mais il est vivement conseillé d'utiliser trois rayons afin de s'assurer que la construction est correcte d'une part et suffisamment précise d'autre part.