1. Construction de l’image

(1)

1. Construction de l’image

(Miroir-Dioptre-Lentilles minces)

(2)

Le But !?!

(3)

Image d’un objet

(4)

(5)

(6)

(7)

Définition

(8)

 Système optique: Ensemble de surfaces transparents

(planes ou sphériques) qui réfléchissent (miroirs) ou réfractent (dioptres) les rayons lumineux.

Axe optique

Système optique (+)

Sens de la lumière Incidente

(9)

Dioptriques : Les systèmes qui possèdent que des dioptres (lentilles, lunettes, microscopes).

 catadioptriques : Les systèmes qui comportent des dioptres et des miroirs.

Axe optique

(10)

 Stigmatisme : On dit qu'un système est stigmatique si à un point objet correspond un point image unique.

Axe optique

(11)

Miroir

(12)

1. Miroir Plan

: Objet : imagemiroir plan

Miroir

(+)

Objet linéaire

(13)

1. Miroir Plan

: Objet : imagemiroir plan

(+)

Phénomène de réflexion totale

(14)

1. Miroir Plan

On cherche l’image de l’objet

(+)

(15)

1. Miroir Plan

(+)

(16)

1. Miroir Plan

(+)

(17)

1. Miroir Plan

(+)

(18)

1. Miroir Plan

(+)

(19)

1. Miroir Plan

(+)

(20)

1. Miroir Plan

(+)

(21)

1. Miroir Plan

(+)

(22)

1. Miroir Plan

(+)

(23)

1. Miroir Plan

(+)

(24)

1. Miroir Plan

(+)

L’ image est le produit de l’intersection des prolongements des rayons réfléchis.

(25)

1. Miroir Plan

(+)

L’ image est le produit de l’intersection des prolongements des rayons réfléchis.

Image virtuelle

(26)

1. Miroir Plan

(+)

L’objet est le produit de l’intersection des rayons incidents.

Image virtuelle Objet réel

(27)

1. Miroir Plan

 La formule de conjugaison

C’est la relation entre la position de l’objet, position de l’image et les caractéristiques de l’instruction optique.

(28)

(+)

Miroir

Image virtuelle Objet réel

Remarque

 L’image d’un objet est donc symétrique de l’objet par rapport au miroir

(29)

(+) Miroir Plan

Image virtuelle Objet réel

Remarque

 Le miroir plan est le seul système optique à être rigoureusement stigmatique

Point objet correspond un point image unique

(30)

2. Miroir Sphérique

 Un miroir sphérique est caractérisé par son centre et le sommet . Le rayon de courbure est

Miroir concave :

 Miroir convexe :

(+)

(31)

 On considère

 Miroir convexe :

(+)

(32)

(*)

: Position de l’objet : Position de l’image

(33)

 Le grandissement

 : image droite

 : image renversée

 : image réduite

 : image agrandie

(*)

: Taille de l’objet : Taille de l’image

(34)

 : image droite

(*)

(35)

 Foyer Objet : c’est la position de l’objet pour que l’image soit à ∞

∞

Remplaçant dans (*)

(36)

 Foyer Objet : c’est la position de l’objet pour que l’image soit à

Foyer image : c’est la position de l’image lorsque que l’objet est à

∞

Remplaçant dans

Remplaçant dans (*)

(*)

(37)

∞

Remplaçant dans

On déduit que

(*)

(38)

Pour construire l'image d'un objet on utilise les trois rayons Passe par le N’est pas dévié

Parallèle à Passe par le l'axe optique

Passe par le Parallèle à l'axe optique

Passe parB

Rayons réfléchis (1er milieu)

Point d’incidence

Rayons incidents (1er milieu)

(39)

(+)

Objet linéaire

 Concave:

(40)

(+)

 Concave:

(41)

(+)

 Concave:

(42)

(+)

 Concave:

(43)

(+)

 Concave:

(44)

(+)

 Concave:

(45)

(+)

 Concave:

(46)

(+)

 Concave:

(47)

(+)

 Concave:

L’ image est le produit de l’intersection des rayons réfléchis.

(48)

(+)

 Concave:

L’ image est le produit de l’intersection des rayons réfléchis.

Image réelle

(49)

(+)

 Concave:

L’ image réelle, renversée et réduite.

(50)

(+)

 Concave:

L’ objet est le produit de l’intersection des rayons incidents

Image réelle Objet réel

(51)

(+)

 Concave:

Image réelle Objet réel

Convergent

Convergence

(52)

(+)

Objet linéaire

 Convexe:

(53)

(+)

 Convexe:

(54)

(+)

 Convexe:

(55)

(+)

 Convexe:

(56)

(+)

 Convexe:

(57)

(+)

 Convexe:

(58)

(+)

 Convexe:

(59)

(+)

 Convexe:

(60)

 Convexe:

L’ image est le produit de l’intersection des prolongements rayons réfléchis.

(61)

 Convexe:

L’ image est le produit de l’intersection des prolongements rayons réfléchis.

(62)

 Convexe:

L’ image virtuelle, droite et réduite.

(63)

 Convexe:

Image virtuelle

Objet réel

(64)

 Convexe:

Image virtuelle

Objet réel

Divergent

Divergence

(65)

Remarque

Convergent

 Miroir Sphérique

(66)

Remarque

Convergent

(67)

Remarque

Miroir convexe : Divergent Convergent

(68)

Remarque

Miroir convexe : Divergent Convergent

(69)

Dioptre

(70)

1. Dioptre Plan

: Objet : imagedioptre plan

Dioptre

(+)

Objet linéaire

(71)

: Objet : image

(+)

Phénomène de réfraction

dioptre plan

1. Dioptre Plan

(72)

On cherche l’image de l’objet

(+)

1. Dioptre Plan

(73)

(+)

1. Dioptre Plan

On peut distinguer les 2 cas suivants:

(74)

(+)

1. Dioptre Plan

(75)

(+)

1. Dioptre Plan

(76)

(+)

1. Dioptre Plan

(77)

(+)

1. Dioptre Plan

(78)

(+)

1. Dioptre Plan

(79)

(+)

1. Dioptre Plan

(80)

(+)

1. Dioptre Plan

(81)

(+)

1. Dioptre Plan

(82)

(+)

1. Dioptre Plan

(83)

(+)

1. Dioptre Plan

L’ image est le produit de l’intersection des prolongements des rayons réfractés.

(84)

(+)

1. Dioptre Plan

Image virtuelle

L’objet est le produit de l’intersection des rayons incidents.

Objet réel

(85)

(+)

1. Dioptre Plan

(86)

(+)

1. Dioptre Plan

(87)

(+)

1. Dioptre Plan

(88)

(+)

1. Dioptre Plan

(89)

(+)

1. Dioptre Plan

(90)

(+)

1. Dioptre Plan

(91)

(+)

1. Dioptre Plan

(92)

(+)

1. Dioptre Plan

(93)

(+)

1. Dioptre Plan

(94)

(+)

1. Dioptre Plan

(95)

(+)

1. Dioptre Plan

L’ objet est le produit de l’intersection des rayons incidents.

Image virtuelle Objet réel

(96)

1. Dioptre Plan

C’est la relation entre la position de l’objet, position de l’image et les caractéristiques de l’instruction optique.

(97)

2. Dioptre Sphérique

 Un dioptre sphérique est caractérisé par son centre et le sommet . Le rayon de courbure est

Dioptre concave :

 Dioptre convexe :

(+)

(98)

 On considère

 Dioptre convexe :

(+)

(99)

(*)

(100)

 : image droite

(*)

(101)

 : image droite

(*)

(102)

 Foyer Objet : c’est la position de l’objet pour que l’image soit à ∞

∞

Remplaçant dans (*)

(103)

∞

Remplaçant dans

(*)

(104)

∞

Remplaçant dans

(*)

On déduit que

(105)

Passe parB

Rayons réfractés (2ème milieu)

Point d’incidence

(106)

(+)

Objet linéaire

 Concave:

(107)

(+)

 Concave:

(108)

(+)

 Concave:

(109)

(+)

 Concave:

(110)

(+)

 Concave:

(111)

(+)

 Concave:

(112)

(+)

 Concave:

(113)

(+)

 Concave:

(114)

(+)

 Concave:

(115)

 Concave:

L’ image est le produit de l’intersection des prolongements des rayons réfractés.

(+)

(116)

 Concave:

(+)

(117)

 Concave:

(+)

L’ image virtuelle, droite et réduite.

(118)

 Concave:

(+)

Image virtuelle

Objet réel

(119)

(+)

 Concave:

(120)

(+)

 Concave:

(121)

(+)

 Concave:

(122)

(+)

 Concave:

(123)

(+)

 Concave:

(124)

(+)

 Concave:

(125)

(+)

 Concave:

(126)

(+)

 Concave:

(127)

(+)

 Concave:

(128)

 Concave:

L’ image est le produit de l’intersection des rayons réfractés.

(+)

(129)

 Concave:

(+)

L’ image réelle, renversée et agrandie.

(130)

 Concave:

(+)

Image réelle

Objet réel

(131)

(+)

 Convexe:

(132)

(+)

 Convexe:

(133)

(+)

 Convexe:

(134)

(+)

 Convexe:

(135)

(+)

 Convexe:

(136)

(+)

 Convexe:

(137)

(+)

 Convexe:

(138)

(+)

 Convexe:

(139)

(+)

 Convexe:

(140)

 Convexe:

(+)

(141)

 Convexe:

(+)

L’ image réelle, renversée et agrandie.

(142)

 Convexe:

(+)

Image réelle

Objet réel

(143)

(+)

 Convexe:

(144)

(+)

 Convexe:

(145)

(+)

 Convexe:

(146)

(+)

 Convexe:

(147)

(+)

 Convexe:

(148)

(+)

 Convexe:

(149)

(+)

 Convexe:

(150)

(+)

 Convexe:

(151)

(+)

 Convexe:

(152)

 Convexe:

(+)

(153)

 Convexe:

(+)

(154)

 Convexe:

(+)

L’ image virtuelle, droite et réduite.

(155)

 Convexe:

(+)

Image virtuelle

Objet réel

(156)

Remarque

Convergent:

 Dioptre Sphérique

(157)

Remarque

Convergent:

(158)

Remarque

Dioptre convexe :

Convergent:

(159)

Remarque

Divergent:

(160)

Remarque

Divergent:

(161)

Remarque

Dioptre convexe :

Divergent:

(162)

Lentilles minces

(163)

Lentille: Association de deux dioptres dont l’un au moins est de forme sphérique.

(164)

Axe optique

Lentilles Convergentes: L.C

Lentilles Divergentes: L.D

0

Centre optique

(Les bords de la lentilles sont épais) (Les bords de la lentilles sont fins)

Biconvexe Plan-convexe

ménisque

Biconcave Plan-concave

Convergent

ménisque Divergent

Lentille Lentille

(165)

Une lentille est dite mince si son épaisseur est négligeable devant les rayons de courbure de ses faces.

Lentille: Association de deux dioptres dont l’un au moins est de forme sphérique.

(166)

Lentille Convergente:

(+) Phénomène de réfraction

: Distance focale

L.C

(167)

Lentille Divergente:

: Distance focale

L.D

(168)

(*)

Lentilles

: Distance focale

(169)

 : image droite

(*)

Lentilles

: Distance focale

(170)

 : image droite

(*)

Lentilles

: Distance focale

(171)

∞

On trouve

Lentilles

Vergence (Dans un système optique plongé dans l'air ou le vide)

Unité :

•C en Dioptries :

(172)

Passe parB

Rayons réfractés (2ème milieu)

Point d’incidence

Lentilles

(173)

(174)

(+) L.C

(175)

(+) L.C

(176)

(+) L.C

(177)

(+) L.C

(178)

(+) L.C

(179)

(+)

(180)

(+)

(181)

(+)

L’ image réelle, droite et réduite.

(182)

(+)

Image réelle

L’ objet est le produit de l’intersection des prolongements des rayons incidents

Objet virtuel

(183)

(184)

(+) L.D

(185)

(+) L.D

(186)

(+) L.D

(187)

(+) L.D

(188)

(+) L.D

(189)

(+)

(190)

(+)

(191)

(+)

L’ image virtuelle, renversée et agrandie.

(192)

(+)

Image virtuelle

L’ objet est le produit de l’intersection des prolongements des rayons incidents

Objet virtuel