| Avertissement: Ce chapitre pourra paraître rébarbatif à certains, cependant, il sera utile pour comprendre le fonctionnement des instruments d'optiques tels que les jumelles ou les instruments d'astronomie. |
| Objectif: l'objectif d'un instrument d'optique est composé d'un système convergent. Il donne d'un objet rapproché, une image réelle inversée beaucoup plus grande que l'objet, et d'un objet assez éloigné une image réelle, inversée, beaucoup plus petite que l'objet et située très près du foyer image. |
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Pour observer l'image ainsi obtenue, on peut utiliser une loupe de façon à en percevoir les détails. Une loupe, ainsi associée à un objectif, s'appelle un oculaire . Dans le cas d'un objet rapproché, objectif et oculaire forment un microscope Dans le cas d'un objet éloigné, ils forment une lunette |
| A l'inverse de ce qui se passe pour la loupe, les faisceaux de lumière
émergente ne sont pas déterminés par la pupille de
l'oeil, du moins en général. Diaphragmés par l'objectif, qui agit comme une pupille, ils passent nécessairement par l'image de cette pupille par rapport à l'oculaire. Cette image est appelée cercle oculaire. Le cercle oculaire diaphragme donc les faisceaux émergents et limite leur ouverture, car il est presque toujours plus petit que la pupille de l'oeil (laquelle est placée dans le plan du cercle oculaire) |
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Champ de netteté d'un oculaire:Comme dans le cas de la
loupe, les aberrations à corriger sont, outre l'aberration chromatique,
les aberrations de champ. Ces aberrations deviennent de plus en plus
importantes lorsque B', (point de l'image de l'objectif pris hors de
l'axe - voir fig ci dessus) s'éloigne de l'axe, et que le faisceau
émergent s'incline sur l'axe. Lorsque les aberrations cessent
d'être tolérable, on dit que B' est sorti du champ de netteté.
Appelons Bm la limite de ce champ. On définit un champ apparent
de netteté 2 w', qui est lié au champ linéaire
2 A'Bm, par la relation: |
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Oculaires composés de type courant
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| Remarques: Une lentille simple a un champ apparent faible. La
forme plan convexe face plane tournée vers l'oeil, est la forme
simple donnant le meilleur champ: 2w' ne dépasse pas une quinzine
ou une vingtaine de degrés. (On prend l'ouverture de l'oculaire
égale à 1/3). Comme il faut que w' soit assez grand, surtout dans le cas des lunettes à prismes, on est donc conduit à construire des oculaires composés, de même qu'on a été amené à faire des loupes composées. Mais un coulaire n'a pas besoin d'avoir une distance frontale objet négative et assez grande, (en valeur absolue), comme c'est le cas pour une loupe. Pour une loupe en efdet, l'objet est réel et il ne peut être trop près de la face frontale avant. Pour un oculaire, l'objet, qui est l'image objective, peut être virtuel et placé n'importe où. On conçoit donc que le problème soit plus facile à résoudre. en fait, on utilise le plus souvent un doublet, formé de 2 lentilles plan-convexe en crown ordinaire (indice 1.528), séparées par un certain intervalle d'air (et centrées sur le même axe, évidemment). |
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L2 étant un oculaire plan convexe de Képler, plaçon
dans le plan de l'image objective (plan focal objet de L2), une lentille
plan convexe L1. Cette dernière ne joue aucun rôle dans
la formation des images, mais agrandit le champ de netteté (voir
figure ci-dessus). Dans le premier cas, la distance frontale objet est positive et la puissance frontale objet négative. On dit qu'on a un oculaire d'Huyghens ou oculaire négatif. 2w' atteint facilement 30° Dans le second cas, la puissance frontale objet est positive et l'oculaire
est dit positif ou de Ramsden. Les oculaires de
Ramsden ont un champ plus petit que les oculaire d'huyghens. Quand on
veut augmenter le champ d'un oculaire positif, on doit compliquer encore
le système. Dans l'oculaire de Kellner, par exemple, L2 est remplacé
par un doublé collé. |