Mini Manuel d'Optique géométrique
Cours + Exercices
Sébastien Moulinet
Dunod
1 Natures de la lumière1
1.1 Aspect énergétique1
1.2 Aspect ondulatoire2
1.3 Aspect corpusculaire5
1.4 Spectre électromagnétique7
Points-clés9
Exercices corrigés10
Solutions des exercices10
2 Propagation de la lumière12
2.1 Indice optique12
2.2 Principe de Fermat et conséquences14
2.3 Réflexion et réfraction18
2.4 Généralisation aux milieux inhomogènes22
2.5 Fibres optiques25
Points-clés28
Exercices corrigés29
Solutions des exercices30
3 Prismes et systèmes dispersifs32
3.1 Définitions et conventions32
3.2 Formules du prisme34
3.3 Conditions d'émergence34
3.4 Étude de la déviation36
Points-clés43
Exercices corrigés44
Solutions des exercices44
4 Image d'un objet par une surface plane,
notion de stigmatisme46
4.1 Image d'un objet en réflexion par une surface plane46
4.2 Image par réflexion d'un objet étendu49
4.3 Image d'un objet en réfraction par un dioptre plan50
4.4 Image par réfraction d'un objet étendu53
Points-clés53
Exercices corrigés54
Solutions des exercices55
5 Dioptres et miroirs sphériques56
5.1 Dioptres sphériques56
5.2 Miroirs sphériques62
5.3 Conditions de Gauss71
Points-clés72
Exercices corrigés73
Solutions des exercices75
6 Lentilles minces77
6.1 Introduction77
6.2 Relation de conjugaison des lentilles minces79
6.3 Associations de lentilles minces accolées83
6.4 Rayons remarquables86
6.5 Construction géométrique de l'image d'un objet
par une lentille mince88
6.6 Réalisation expérimentale de la projection
d'une image92
6.7 Quelques techniques de focométrie96
Points-clés99
Exercices corrigés100
Solutions des exercices101
7 Aberrations et corrections104
7.1 Aberrations géométriques104
7.2 Aberrations chromatiques114
7.3 Conclusion116
Points-clés116
Exercices corrigés117
Solutions des exercices118
8 Généralités sur les systèmes centrés120
8.1 Définition et conditions d'étude120
8.2 Éléments cardinaux d'un système centré121
8.3 Construction géométrique124
8.4 Formules de conjugaison125
8.5 Association de systèmes centrés, relation de Gullstrand126
8.6 Exemples128
Points-clés130
Exercices corrigés131
Solutions des exercices131
9 Notions de photométrie133
9.1 Puissance, flux133
9.2 Exitance, éclairement134
9.3 Intensité énergétique135
9.4 Luminance137
9.5 Grandeurs visuelles140
9.6 Quelques ordres de grandeurs141
Points-clés142
Exercices corrigés142
Solutions des exercices143
10 Sources lumineuses144
10.1 Rayonnement électromagnétique, antennes144
10.2 Émission thermique145
10.3 Sources luminescentes148
10.4 Lasers152
Points-clés155
Exercice corrigé155
Solution de l'exercice156
11 Récepteurs157
11.1 Antennes157
11.2 Détecteurs thermiques158
11.3 Effet photoélectrique158
11.4 Détecteurs à base de semiconducteurs158
Points-clés162
12 L'oeil et la vision163
12.1 Anatomie de l'oeil163
12.2 L'oeil en tant que système centré166
12.3 Les défauts de la vision173
Points-clés177
Exercices corrigés178
Solutions des exercices179
13 Instruments d'optique181
13.1 Instruments d'optique, définitions181
13.2 Un instrument simple : la loupe182
13.3 Microscopes184
13.4 Lunettes et télescopes192
13.5 Limitation du champ d'un instrument197
Points-clés200
Exercices corrigés201
Solutions des exercices201
14 Photographie204
14.1 Architecture d'un appareil photographique204
14.2 Étude de la formation d'image sur un modèle simplifié206
14.3 Objectifs208
14.4 Paramètres réglables en photographie210
Points-clés213
Exercices corrigés213
Solutions des exercices215
Annexes217
Annexe A : Image d'un objet par un miroir convergent218
Annexe B : Image d'un objet par un miroir divergent220
Annexe C : Image d'un objet par une lentille convergente222
Annexe D : Image d'un objet par une lentille divergente224
Bibliographie226
Index227