C’est autour de ce thème que s’articulent ces notes de cours qui s’adressent aux étudiants des licences de Physique et de Chimie en décortiquant les notions fondamentales de l’optique géométrique tout en mettant l’accent sur l’étude des lentilles convergentes minces avant d’entamer le vif du sujet dédié à l’investigation de deux instruments essentiels, la loupe et le microscope.
L’optique géométrique est un volet à part entière de la physique qui repose sur le concept du rayon lumineux abstraction faite à la nature ondulatoire de la lumière. L’importance de l’optique géométrique réside dans son aptitude à modéliser certains instruments d’optique aussi complexes soient – ils moyennant des systèmes optiques simplissimes ce qui lui a valu d’être baptisée optique instrumentale.
Inhaltsverzeichnis
- Chapitre 1.
- Les fondamentaux de l'optique géométrique...
- 1.1 Milieu optique.......
- 1.2 Principe fondamental de l'optique géométrique.
- 1.3 Composants optiques...
- 1.4 Système optique.
- 1.5 Image d'un point objet
- 1.6 Espace objet réel - espace image réelle......
- 1.7 Caractère réel – caractère virtuel....
- 1.8 Modélisation réaliste d'un objet et d'une image..
- 1.9 Conditions d'obtention d'une « bonne » image..
- Chapitre 2...
- Lentilles convergentes minces..
- 2.1 Définition.………………
- 2.2 Foyer principal image d'une lentille convergente mince……..\n
- 2.3 Foyer principal objet d'une lentille convergente mince.....
- 2.4 Construction de l'image A'B' d'un objet AB à travers une lentille convergente.....
- 2.5 Relation de conjugaison avec origine au centre O....
- 2.6 Grandissement transversal...
- 2.7 Caractéristiques d'un objet
- 2.8 Caractéristiques d'une image.
- Exercice corrigé..
- Exercices d'application…………………
- Réponses......
- Chapitre 3...
- Etude d'un doublet...
- 3.1 Introduction........
- 3.2 Caractéristiques...
- 3.3 Etude d'un doublet..
- 3.4 Distance focale image d'un doublet…..\n
- 3.5 Doublet accolé......
- 3.6 Doublet afocal...
- Exercice corrigé.....
- Chapitre 4.
- L'œil........
- 4.1 Représentation schématique...
- 4.2 Modélisation optique de l'œil normal
- 4.3 Visibilité...
- 4.4 Défauts de l'œil
- Chapitre 5...
- La loupe.....
- 5.1 Position du problème…………..\n
- 5.2 Caractéristiques d'une loupe......
- 5.3 Utilisation pratique d'une loupe - Mise au point.....
- 5.4 Paramètres d'une loupe.......
- Exercice corrigé.....
- Exercices d'application......
- Réponses.....
- Chapitre 6
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Vorlesungsnotizen bieten eine Einführung in die instrumentelle Optik. Sie konzentrieren sich auf die Anwendung der geometrischen Optik zur Modellierung und Analyse optischer Instrumente wie Linsen, Lupen und Mikroskope. Der Text erläutert grundlegende Konzepte der geometrischen Optik und wendet diese dann auf die Untersuchung verschiedener optischer Geräte an, die in der Physik und Chemie relevant sind.
- Grundlegende Prinzipien der geometrischen Optik
- Charakterisierung und Verhalten von Linsen
- Analyse optischer Instrumente wie Lupen und Mikroskope
- Anwendung der instrumentellen Optik in realen Szenarien
- Die Modellierung des menschlichen Auges aus optischer Sicht
Zusammenfassung der Kapitel
Kapitel 1 führt die Grundprinzipien der geometrischen Optik ein, einschließlich der Definition von Begriffen wie optischem Medium, Lichtstrahlen und optischen Systemen. Es behandelt auch die Bildung von Bildern und die Unterscheidung zwischen realen und virtuellen Bildern.
Kapitel 2 befasst sich mit konvergenten dünnen Linsen, ihren Eigenschaften, der Konstruktion von Bildern durch diese Linsen und der Anwendung von Formeln zur Berechnung von Bildpositionen und Vergrößerungen.
Kapitel 3 behandelt die Untersuchung von Doppellobjektiven aus dünnen konvergenten Linsen, die Verwendung der Methode der Zwischenbilder zur Analyse und die Bestimmung der effektiven Brennweite des Doppellobjektivs.
Kapitel 4 stellt das menschliche Auge vor und analysiert seine optischen Eigenschaften durch die Anwendung der geometrischen Optik.
Kapitel 5 untersucht die Lupe, die durch eine dünne konvergente Linse modelliert wird, diskutiert ihre Vergrößerung und Leistung und geht auf die praktische Anwendung der Lupe ein.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselbegriffe in diesem Text sind: optisches System, Objekt, Bild, konvergente dünne Linsen, Lupe, Mikroskop, Vergrößerung. Diese Begriffe repräsentieren die wichtigsten Themenbereiche des Buches, die sich mit den Grundlagen der geometrischen Optik und ihrer Anwendung in verschiedenen optischen Geräten befassen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Grundprinzip der geometrischen Optik?
Sie basiert auf dem Konzept des Lichtstrahls und vernachlässigt die Wellennatur des Lichts, um optische Systeme einfach zu modellieren.
Wie funktioniert eine Lupe aus optischer Sicht?
Eine Lupe wird als konvergente dünne Linse betrachtet, die ein vergrößertes Bild eines Objekts erzeugt, wenn dieses innerhalb der Brennweite liegt.
Was versteht man unter einem "Doublet" in der Optik?
Ein Doublet ist ein System aus zwei Linsen, dessen Eigenschaften wie Brennweite und Vergrößerung gemeinsam analysiert werden.
Wie wird das menschliche Auge optisch modelliert?
Das Auge wird als optisches System mit spezifischen Brennweiten und Visibilitätsbereichen dargestellt, wobei auch Fehlsichtigkeiten modelliert werden können.
Was ist der Unterschied zwischen einem realen und einem virtuellen Bild?
Ein reales Bild kann auf einem Schirm aufgefangen werden, während ein virtuelles Bild nur durch ein optisches System (wie das Auge) wahrgenommen wird.
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- Nabil Safta (Author), 2019, Introduction à l'Optique instrumentale, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/455473
