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Ecole Supérieure de l’Aliment Année universitaire 2019/2020 et de l’Industrie A

Ecole Supérieure de l’Aliment Année universitaire 2019/2020 et de l’Industrie Agro-Alimentaire ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ A.Bouhenna : Optique géométrique 1 Test n°2 : Dioptre plan – Lame à faces parallèles Questions préliminaires : 1 - Soit A et A’, un couple de points conjugués à travers un système optique (S) ; indiquez comment, d’une manière générale, obtenir l’objet ponctuel A (Qu’il soit réel ou virtuel) et son image A’ à travers le système optique (S). Faire un schéma. 2 -a- Que signifie: «Le système optique (S) présente un stigmatisme rigoureux pour un couple de points conjugués, A et A’»? -b- Quelle est la condition générale pour qu’un système optique (S) présente un stigmatisme rigoureux pour un couple de points conjugués, A et A’? -c- Que signifie: "stigmatisme approché" ? -d- Citez les deux conditions, appelées conditions de Gauss, pour qu'il y est un stigmatisme approché. Exercice n°1 Un dioptre plan sépare deux milieux, homogènes, transparents et isotropes, d’indices de réfraction n1 et n2 (n2 < n1). Un objet A se trouve dans le milieu d’indice n1. 1- Après avoir construit, qualitativement, l’image A’ de A à travers ce dioptre, exprimer la position, ,de l’image A’ en fonction de l'angle d'incidence i, de l'angle de réfraction r et de la position, , de l'objet A; H étant la projection de A sur le dioptre. 2- Application numérique: A étant fixe et situé à 1m du dioptre, calculer la position de son image à travers ce dioptre pour: i = 30° et i = 45°; on prendra n1 = 1,33 et n2 = 1 3. La position de A’ dépend-elle de l’angle d'incidence? Le dioptre plan présente t-il un stigmatisme rigoureux pour tous les points de l'espace? Indiquer les points pour lesquels le dioptre plan présente un stigmatisme rigoureux. 4. Montrer que dans les conditions de Gauss, il y a stigmatisme approché et on a: (formule de conjugaison reliant A et A’). 5. L’objet est maintenant filiforme et parallèle au dioptre; sa longueur est notée AB. Quelle est la nature de l’image A’B’ et quelle est sa taille? Que vaut alors le grandissement linéaire, Γ? Exercice n°2 Une source lumineuse ponctuelle S est située à une distance d = SH = 1m de la couche de verre d’indice n = 1.50 , d’épaisseur e = 5 mm et dont la face de dessous est argentée (miroir plan). Un rayon lumineux, issu de S, arrive sur la couche de verre avec une incidence i au point I: Une partie de ce rayon lumineux est partiellement réfléchie dans l’air l’autre partie est réfractée comme indiqué sur la figure ci-contre. 1. Un observateur le fait que l’ qui regarde dans le miroir voit, sous une incidence i’, 2 images S’ et S’’. Justifier son observation et placer ces sources, S’ et S’’, sur la figure. 2. Exprimer, dans les conditions de Gauss, la distance S’S’’ entre les 2 images, en fonction de e et de n ( n’= 1 est l’indice de réfraction de l’air. Calculer S’S’’. e I i’ n n’ 4 i H S n n’ ’’ n n’ 4 r Ecole Supérieure de l’Aliment Année universitaire 2019/2020 et de l’Industrie Agro-Alimentaire ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ A.Bouhenna : Optique géométrique 2 Exercice n°3: On considère une lame de verre à faces parallèles d’épaisseur e = , d’indice de réfraction n = 1,5 , placée dans l’air. Les rayons lumineux, issus d'une source ponctuelle S, posée sur la lame, traversent celle- ci, se réfléchissent sur un miroir qui lui est parallèle puis la traversent de nouveau. 1°- Construire l'image S' de S , donnée par le système optique (Lame – miroir) 2°- Exprimer le déplacement apparent SS' en fonction de la distance d, de S au miroir, de l'épaisseur e et de l'indice n de la lame. Barème approximatif : - Questions préliminaires: /03 - Exercice n°1 : /05 - Exercice n°2 : /05 - Exercice n°3 : /05 - Présentation : /02 S d air air verre e uploads/Litterature/ test-n02-dioptre-plan-lame-a-faces-paralleles-questions-preliminaires 1 .pdf