Autocollimation [Focométrie]

Autocollimation

On déplace l'ensemble ( miroir M + lentille L ) de manière à former l'image^[1] A'B' de l'objet^[2] AB dans le plan de l'objet. On mesure alors la distance entre l'objet et la lentille, distance qui correspond à la distance focale^[3] de la lentille L.

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L'animation didacticielle suivante illustre la détermination d'une distance focale par la méthode d'autocollimation :

Méthode d'autocollimation

Notes

Image
On appelle image d'un objet par un système optique, l'ensemble des images des points de l'objet.
On appelle image d'un point, la zone de convergence des rayons, après traversée du système optique (image réelle) ou la zone d'où les rayons semblent provenir (image virtuelle). Lorsque cette zone se réduit à un point, le système est dit stigmatique.
En pratique, l'image ressemble à l'objet (sinon le système ne présente pas d'intérêt), elle peut être
- agrandie : plus grande que l'objet ( |grandissement| >1) ;
- rapetissée : plus petite que l'objet ( |grandissement| <1) ;
- droite : dans le même sens que l'objet (grandissement >0) ;
- renversée : dans le sens contraire à l'objet (grandissement <0) ;
- déformée : un système qui déforme parce qu'il n'a pas le même grandissement dans différentes directions provoque une anamorphose (ex : glace déformante) ;
- floue
Objet
En optique, on appelle objet tout ensemble de points lumineux. Il peut s'agir d'une source primaire qui produit de la lumière (ex : soleil, étoiles, filament de lampe allumée, écran de télévision ou d'ordinateur en fonction), ou d'une source secondaire qui diffuse une partie de la lumière qu'elle reçoit (ex : lune, planètes, la plupart des objets qui nous entourent lorsqu'ils sont éclairés).
On considère, en général, des objets plans situés dans des plans de front de systèmes optiques.
Dans des systèmes composés on pourra considérer qu'une image produite par une première partie du système est un objet pour le reste du système.
Distance focale d'une lentille
C'est la mesure algébrique de OF' où O est le centre optique et F' le foyer principal image.
Elle est positive pour une lentille convergente.
Puissance intrinseque (ou vergence) d'une lentille
C'est l'inverse de la distance focale exprimée en mètres, elle s'exprime en dioptries.
La puissance intrinseque d'une loupe de (distance) focale 5 cm est de 20 dioptries.