Table des matières

PREMIÈRE PARTIE :
FORMATION DES IMAGES DANS LES SYSTÈMES OPTIQUES

I. Généralités. Principes fondamentaux. Lois de Descartes

1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Vitesse de propagation. Longueur d’onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Optique géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Propagation rectiligne. Rayons et faisceaux lumineux . . . . . . . . . . . . .

5. Indépendance des rayons lumineux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Limite de validité des principes précédents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Passage de la lumière d’un milieu dans un autre . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Lois de Descartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Principe du retour inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Vérification expérimentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Indices relatifs et indices absolus.
      Forme symétrique de la loi de Descartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Signification physique de l’indice. Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

II. Systèmes optiques. Images.
Stigmatisme. Réalité et virtualité

1. Systèmes optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Image d’un point lumineux. Stigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Stigmatisme approché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Images réelles et virtuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Objets réels et virtuels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Espaces objet et image. Espaces conjugués . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Cas des systèmes catadioptriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

III. Miroirs plans

1. Miroir plan. Définition. Stigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Point objet virtuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Objet étendu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Rotation d’un miroir plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Méthode de Poggendorff pour la mesure des angles . . . . . . . . . . . . . . .

6. Associations de miroirs plans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Cas de deux miroirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Miroirs rectangulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Trièdre trirectangle de miroirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Pouvoir réflecteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Réalisation pratique des miroirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

IV. Miroirs sphériques

1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Stigmatisme. Étude géométrique directe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Stigmatisme rigoureux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Stigmatisme approché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Réalisation pratique du stigmatisme approché. Zone de
    stigmatisme approché d’un miroir de faible ouverture . . . . . . . . . . . . .

6. Image d’un objet plan perpendiculaire à l’axe principal . . . . . . . . . . .

7. Approximation de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Miroirs concaves et convexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Foyers. Plans focaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Constructions géométriques. Remarques générales . . . . . . . . . . . . . . .

11. Constructions dans le miroir sphérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Relations de conjugaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Grandissement axial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Discussion des formules.
      Positions correspondantes des objets et images . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Champ d’un miroir pour une position donnée de l’œil . . . . . . . . . . . .

16. Emploi d’un miroir concave dans la méthode de Poggendorff . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

V. Réfraction. Dioptre plan. Lame à faces parallèles

Généralités

1. Discussion de la loi de Descartes relative à la réfraction . . . . . . . . . .

2. Construction du rayon réfracté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Dioptre plan

3. Définition. Stigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Stigmatisme approché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Image d’un objet plan perpendiculaire à l’axe . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Approximation de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Relation de conjugaison.
    Grandissement axial. Objet à trois dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Lame à faces parallèles

8. Définition. Marche d’un rayon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Stigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Relation de conjugaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Dioptre équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Associations de dioptres plans et de miroirs plans

12. Lame à faces parallèles argentée, ou miroir à argenture postérieure

13. Prisme à réflexion totale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Prisme à double réflexion totale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VI. Prisme

1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Marche d’un rayon. Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Conditions d’émergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Étude de la déviation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Vérifications expérimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Stigmatisme du prisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Image d’un objet très éloigné . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Exercice. Rotation d’un prisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VII. Dioptre sphérique

1. Définition. Importance pratique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Invariant fondamental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Stigmatisme rigoureux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Stigmatisme approché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Approximation de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Foyers. Plans focaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Positions des foyers. Convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Constructions géométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Formules de conjugaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Relation de Lagrange-Helmholtz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Grandissement axial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Discussion des formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

VIII. Systèmes centrés dioptriques

Généralités sur les systèmes centrés

1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Approximation de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Propriétés générales des systèmes centrés
    dans l’approximation de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Foyers et plans focaux. Classification des systèmes centrés . . . . . . . . .

Systèmes dioptriques a foyers

5. Plans principaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Distances focales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Rapport des distances focales. Systèmes convergents et divergents . . .

8. Constructions géométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Formules de conjugaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Plans antiprincipaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Points nodaux et antinodaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Éléments cardinaux d’un système centré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18. Cas particuliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Systèmes dioptriques afocaux

14. Définition et propriétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Cas particuliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

IX. Associations de systèmes centrés

1. Association de deux systèmes centrés dioptriques . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Association d’un système centré et d’un miroir.
    Système catadioptrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Équivalence à un miroir sphérique unique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Recherche des éléments du miroir équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Systèmes catadioptriques afocaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

X. Lentilles épaisses

1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Éléments cardinaux d’une lentille épaisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Centre optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Position du centre optique par rapport aux faces de la lentille . . . . . . .

5. Points nodaux et principaux déduits du centre optique . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XI. Lentilles minces

1. Généralités. Condition de " minceur " d’une lentille . . . . . . . . . . . . . .

2. Centre optique. Points nodaux et principaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Foyers. Plans focaux. Distance focale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Convergence d’une lentille mince . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Constructions géométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Formules de conjugaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Rapport de convergence et grandissement axial . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Discussion des formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Cas particuliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Doublets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Doublet accolé. Théorème des convergences . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Doublet non accolé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XII. Calcul pratique
des éléments cardinaux d’un système centré

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Systèmes dioptriques dissymétriques

2. Méthode algébrique par association . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Méthode analytique par emploi des relations de conjugaison . . . . . . . .

4. Méthode géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Exemple. Doublet 3, 2, 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Exemple. Lentille épaisse à milieux extrêmes différents . . . . . . . . . . .

Systèmes dioptriques symétriques

7. Méthode spéciale aux systèmes symétriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Exemple. Doublet 3, 2, 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Exemple. Lentille-boule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Systèmes dioptriques afocaux

10. Exemple. Doublet afocal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Systèmes catadioptriques

11. Exemple. Lentille épaisse argentée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Cas d’un milieu à indice variable.
      Artifice de la pellicule dioptrique infiniment mince . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XIII. Focométrie

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Méthode d'autocollimation

2. Cas d’un miroir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Application aux systèmes catadioptriques,
    et particulièrement aux lentilles minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Méthodes de focométrie applicables aux lentilles minces

4. Méthode de compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Méthodes utilisant les formules de conjugaison . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Mesure d’un grandissement. Méthode de Silbermann . . . . . . . . . . . . . .

7. Emploi d’un collimateur et d’un viseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Méthodes de focométrie applicables aux systèmes épais

8. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Emploi de points conjugués. Meilleures conditions de précision . . . . .

10. Calcul de l’erreur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Méthode de Cornu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Méthode de Davanne et Martini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Méthodes utilisant les définitions des distances focales . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XIV. Retour sur les principes de l’optique géométrique

1. Principe de Fermat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Chemin optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Surfaces d’onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Théorème de Malus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Principe d’Huyghens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Construction d’Huyghens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XV. Condition de stigmatisme

1. Stigmatisme rigoureux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Stigmatisme approché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Exemples d’application. Stigmatisme rigoureux . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Exemple d’application. Stigmatisme approché . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Précisions sur l’approximation de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Aplanétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Cas particulier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Problème . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Points aplanétiques du dioptre sphérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XVI. Forme générale d’un faisceau lumineux

1. Propriétés d’une surface au voisinage d’un de ses points . . . . . . . . . . .

2. Forme du pinceau lumineux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Expérience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Sections du pinceau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Expérience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XVII. Aberrations

1. Aberrations d’ordre géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Aberrations d’ordre physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Aberrations de sphéricité

3. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Calcul des aberrations de sphéricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Correction par compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Point voisin de l’axe. défaut de coma

Point éloigné de l’axe

7. Astigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Pseudo-images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Courbure de champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Distorsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Expérience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Correction de la distorsion. Orthoscopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Aberrations chromatiques

13. Causes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Verres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Catégories de verres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16. Nature de l’aberration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17. Calcul des aberrations chromatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18. Cas d’une lentille mince . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19. Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20. Choix des radiations à achromatiser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Diffraction

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

DEUXIÈME PARTIE :
INSTRUMENTS D'OPTIQUE

XVIII. Éléments de photométrie

1. Flux énergétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Flux lumineux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Intensité lumineuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Luminance ou brillance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Éclairement d’un écran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Calcul du flux émis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Unités photométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Mesures photométriques visuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XIX. L’œil

1. Constitution de l’œil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Éléments cardinaux de l’œil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Champ de l’œil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Champ en profondeur. Accommodation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Grandeur de l’image rétinienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Netteté de l’image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Conséquence. Acuité visuelle ou pouvoir séparateur de l’œil . . . . . . .

8. Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Pouvoir de perception de l’œil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Défauts de l’œil et corrections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XX. Généralités sur les instruments d’optique

1. Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Qualités d’un instrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Grandeur de l’image

8. Instrument objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Instrument subjectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Champ

5. Champ en largeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Rôle des diaphragmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Diaphragme de champ et lucarnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Différents champs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Éclairement du champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Détermination des champs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Champ en profondeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Instrument objectif. Profondeur de netteté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Instrument subjectif. Profondeur d’accommodation . . . . . . . . . . . . . .

Pouvoir séparateur

15. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16. Mesure expérimentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17. Causes de limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18. Influence de la diffraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19. Limite de résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20. Cas d’un instrument subjectif. Influence de l’œil . . . . . . . . . . . . . . . .

21. Pouvoir de perception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22. Exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28. Cas d’un instrument objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Étude photométrique d’un instrument d’optique

24. Flux lumineux entrant dans un instrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25. Flux lumineux sortant de l’instrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26. Instrument objectif éclairement de l’image réelle . . . . . . . . . . . . . . . .

27. Cas particulier éclairement de l’image rétinienne . . . . . . . . . . . . . . .

28. Instrument subjectif. Luminance apparente d’une image virtuelle . . . .

29. Clarté ou luminosité d’un instrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XXI. Loupe et oculaires

Loupe

1. Marche des rayons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Mise au point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Grossissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Grossissement commercial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Ordre de grandeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Mesure de la puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Champ transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Pouvoir séparateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Clarté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Réalisations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Oculaires

12. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Mise au point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Champ transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16. Achromatisme apparent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18. Exemples d’oculaires composés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19. Oculaire micrométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XXII. Microscope

1. Rôle et constitution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Construction de l’image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Ordre de grandeur des divers éléments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Diaphragme d’ouverture. Cercle oculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Mise au point. Profondeur de champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Grossissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Mesure de la puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Champ transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Pouvoir séparateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Dispositif d’éclairage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Mesure du pouvoir séparateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Clarté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Réalisation des objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Microphotographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XXIII. Lunette astronomique. Télescope

Lunette astronomique

1. Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Construction de l’image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Ordres de grandeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Diaphragme d’ouverture. Cercle oculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Mise au point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Grossissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Mesure du grossissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Champ transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Mesure du champ transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Pouvoir séparateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Mesure du pouvoir séparateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Clarté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Réalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Télescope

14. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Propriétés du télescope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16. Comparaison entre lunette et télescope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18. Réalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19. Fixation d’un instrument astronomique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20. Remarque sur la position de l’œil derrière un instrument d’optique

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XXIV. Lunettes terrestres

1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Longue-vue

2. Constitution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Mise au point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Grossissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Lunette a prismes

6. Constitution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Mise au point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Grossissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Clarté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Lunette de Galilée

10. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Cercle oculaire. Position de l’œil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Rayon du cercle oculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Mise au point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Grossissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Mesure du grossissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16. Champ transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17. Ordre de grandeur du champ moyen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18. Pouvoir séparateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19. Clarté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20. Comparaison avec les autres lunettes terrestres . . . . . . . . . . . . . . . . .

Viseurs

21. Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22. Réglage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28. Usages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24. Erreur de pointé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XXV. Objectif photographique

1. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Diaphragme d’ouverture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Mise au point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Grandeur de l’image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Pouvoir séparateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Netteté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Champ transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Profondeur de champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Distance hyperfocale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Profondeur de foyer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Clarté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12. Conclusion sur le réglage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Limite de résolution dans le plan de l’objet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14. Mesures et vérifications relatives à un objectif photographique . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XXVI. Principe du Spectrographe à prisme

1. But . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Pouvoir séparateur. Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

TROISIÈME PARTIE

XXVII. Éléments d’optique physique

Appendice 1. Complément sur le pouvoir séparateur . . . . . . . . . . . . . . . .

Appendice 2. Précisions sur la localisation des franges . . . . . . . . . . . . . .

Appendice 3. Emploi du calcul matriciel en optique géométrique . . . . . .

PROBLÈMES PROPOSES AUX RÉCENTS CONCOURS

1. Optique géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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