Optique géométrique MIP S1

Table des Matières

1 Bases de l’Optique géométrique..............................................3

 1.1 Faisceaux lumineux...................................................................................3
 1.2 Lois de Snell-Descartes .............................................................................5
1.2.1 Loi de la réflexion ...............................................................................5
 1.2.2 Loi de la réfraction..............................................................................5
1.3 Notion de stigmatisme ..............................................................................8
1.3.1 Stigmatisme parfait ............................................................................8
 1.3.2 Stigmatisme approché ........................................................................9
 1.4 L'approximation de Gauss.......................................................................10
1.5 Relation de conjugaison des dioptres sphériques ...................................11

 2 Systèmes optiques de bases ...............................................12

2.1 Définitions et propriétés générales.........................................................12
 2.2 Miroirs sphériques ..................................................................................13
2.2.1 Foyers ...............................................................................................14
2.2.2 Relations de conjugaison avec origine au sommet............................15
2.2.3 Relations de conjugaison et de grandissement avec origine au foyer .................16
 2.2.4 Relations de conjugaison et de grandissement avec origine au centre.................  17
2.2.5 Relation de Lagrange – Helmholtz....................................................18
 2.3 Lentilles minces (sphériques)..................................................................18
2.3.1 Formules de conjugaison et de grandissement avec origines aux foyers .........20
2.3.2 Formules de conjugaison et de grandissement avec origine au centre ....... 20
2.3.3 Lentilles accolées.............................................................................20
2.4 Constructions types.................................................................................21
2.4.1 Lentille convergente .........................................................................21
2.4.2 Lentille divergente............................................................................22

3 Instruments d’optique ...........................22

3.1 Généralités sur les instruments optiques................................................22
3.2 L’œil ........................................................................................................23
 3.3 La loupe...................................................................................................25
3.4 Le microscope .........................................................................................27
3.5 La lunette astronomique .........................................................................28
 3.6 Le télescope ............................................................................................29

4 Notions de photométrie................................................31

4.1 Energie lumineuse émise par une source ponctuelle..............................31
4.1.1 Loi des carrés inverses .....................................................................32
 4.2 Angles solides..........................................................................................32
 4.2.1 Introduction ......................................................................................32
4.2.2 Définition générale ...........................................................................33
4.2.3 Angle solide élémentaire...................................................................34
 4.3 Source étendue : luminance et éclairement.....................................34
4.3.1 Luminance de rayonnement..............................................................34
 4.3.2 Éclairement.......................................................................................36
4.3.3 Luminance et éclairement des images à travers un système optique ........36

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