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Séance de cours

Lentille et miroir: Formation d'images et traçage des rayons

Description

Cette séance de cours traite de la formation d'images par un faisceau lumineux convergent passant à travers une lentille divergente, réfléchissant d'un miroir plat, et passant à travers la lentille à l'envers. L'instructeur explique comment déterminer l'emplacement de l'image résultante en utilisant la longueur focale donnée de la lentille, la distance de séparation entre la lentille et le miroir et le point de convergence initial du faisceau lumineux. Grâce à une analyse détaillée du tracé des rayons, la séance de cours démontre les différents scénarios qui peuvent se produire en fonction du positionnement de l'objectif, du miroir et du point focal, fournissant une compréhension complète de la formation d'images dans les systèmes optiques.

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Optique: Optique géométrique

Concepts associés (23)

Lentille optique

vignette|Une bougie se projetant sur une table par un presse-papier formant lentille. Une lentille optique est un composant fait d'un matériau généralement et transparent pour la lumière dans le domaine spectral d'intérêt. C'est le plus souvent un type de verre optique, ou des verres plus classiques, des plastiques, des matériaux organiques, voire des métalloïdes tels que le germanium. Les lentilles sont destinées à faire converger ou diverger la lumière.

Miroir

Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une s'y forme par réflexion et qui est conçu à cet effet. C'est souvent une couche métallique fine, qui, pour être protégée, est placée sous une plaque de verre pour les miroirs domestiques (les miroirs utilisés dans les instruments d'optiques comportent la face métallique au-dessus, le verre n'étant qu'un support de qualité mécanique stable). En termes de miroiterie, le miroir est une glace de petit volume, c'est-à-dire de petites dimensions.

Miroir sphérique

Un miroir sphérique est un miroir dont la forme est une calotte sphérique, c'est-à-dire une sphère tronquée par un plan. L'ouverture du miroir est donc un disque, et son axe optique est la droite normale à l'ouverture et passant par son centre. Il existe des miroirs sphériques convexes et concaves. Le miroir sphérique est astigmatique, c'est-à-dire que des rayons issus d'un même point source ne convergent pas. Il n'est stigmatique que pour son centre qui est sa propre image.

Miroir plan

Un miroir plan est un miroir dont la surface est un plan de l'espace. Il possède des propriétés optiques de stigmatisme rigoureux (l'image d'un point est un point) et d'aplanétisme (l'image d'un plan est un plan). Le miroir plan possède de nombreuses applications en optique (déviation de rayon lumineux, calibration d'instruments...) mais également dans la vie courante où il est facilement disponible (miroir décoratif ou d'utilité cosmétique par exemple). L'image d'un objet par un miroir plan est le symétrique orthogonal de l'objet par rapport au plan du miroir.

Lumière collimatée

Une lumière collimatée est une lumière dont les rayonnements sont quasiment parallèles et se déploient lentement quand ils se propagent. Le mot est relatif à « colinéaire » et implique une lumière qui ne se disperse pas avec la distance (idéalement), ou qui sera très peu dispersée (dans la réalité). Un faisceau parfaitement collimaté, sans divergence, ne peut pas être créé à cause du principe de diffraction, mais la lumière ne peut qu'être approximativement collimatée par certains processus, par exemple au moyen d'un collimateur.

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