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Physique-Chimie

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Systèmes optiques

Le cours porte sur le pouvoir de résolution de l'œil humain. Il explique que le pouvoir de résolution correspond à l'angle minimal qu'un œil peut voir, et que cette valeur est de 1 minute d'angle. L'angle est ensuite converti en radian pour faciliter les calculs. Le pouvoir de résolution de l'œil est d'environ 3 x 10-4 radian. 

Le cours explique que le pouvoir de résolution de l'œil est dû au phénomène de diffraction, qui limite la capacité de l'œil à séparer les rayons provenant d'un objet. 

Le cours présente également un exemple de calcul de la hauteur minimale d'un objet que l'œil peut voir à différentes distances. À une distance de 25 cm, la hauteur minimale est de 0,075 mm. À une distance de 5 m, la hauteur minimale est de 1,5 mm. Et à une distance de 100 m, la hauteur minimale est de 3 cm. Le cours conclut en invitant les étudiants à poser des questions s'ils en ont.

Salut, c'est Leïla pour Studio. Aujourd'hui on va travailler sur le pouvoir de résolution de l'œil. Le but ici de cet exo, c'est assez simple, c'est de déterminer la hauteur du plus petit objet qu'un œil humain peut voir à certaines distances qu'on nous donne, donc à 25 cm, 5 m et 100 m. Pour ça, il faut connaître la définition du pouvoir de résolution de l'œil. C'est l'angle minimal qu'on peut voir. C'est une valeur à connaître par cœur. Le pouvoir de résolution de l'œil, c'est 1 minute d'angle. J'aime bien donner ça sous la forme de 1 minute d'angle parce que c'est assez simple à retenir. Après, il faut ensuite faire la conversion en radian pour pouvoir manipuler ces histoires d'angle. Qu'est-ce que c'est qu'une minute d'angle ? On imagine que 1°, c'est l'équivalent de 1 heure d'angle, si vous voulez. Et donc, on a également le fait que 1°, c'est π sur 180 radian, puisque nous, on veut toujours tout convertir en radian. Et donc, c'est 60 minutes d'angle. Et ça ne nous donne qu'une minute d'angle, c'est π sur 60 fois 180 radian. Donc, grosso modo, si je calcule avec mes arrondites physiciennes habituelles, ça me fait le pouvoir de résolution que j'ai appelé « tétalime », qui est de 3 x 10-4 radian. Vous pouvez apprendre la grandeur par cœur de 3 x 10-4, mais personnellement, je trouve que c'est le genre de truc qu'on oublie facilement. Donc, je préfère retenir une minute d'angle, et je vous conseille de le faire aussi. Et ensuite, la conversion se fait en deux minutes. Pourquoi il y a un pouvoir de résolution de l'œil ? C'est tout simplement que dans votre œil, vous savez que vous avez la pupille qui laisse entrer la lumière. L'image se forme ensuite sur la rétine. Et donc, cette pupille est limitée par le phénomène de diffraction que vous avez déjà vu en physique, en terminale. Et donc, c'est pour ça qu'en dessous d'un certain angle, ça diffracte trop. Donc, on n'arrive pas à séparer les rayons qui sont issus d'un objet. C'est ça qui se passe derrière. Donc, nous, ici, ce qu'on veut, ce n'est pas un angle. Nous, on veut la hauteur minimale de l'objet qu'on peut voir. Donc, il faut se représenter la situation. Donc, on a notre œil ici. On a l'objet qui est situé à une distance d. Dans le cas le meilleur, on arrive à avoir l'objet au minimal d'angles qu'on peut avoir. Cet angle minimal, c'est ce pouvoir de résolution. Donc, c'est le tétalime qu'on a calculé. Et on a ensuite l'objet de hauteur h. Et donc, on fait un peu de trigo basique. On n'a que tangente tétalime, c'est h sur d. Et donc, on a évidemment des petits angles puisqu'on a une minute d'angle ici. Donc, la tangente de tétalime, elle est à peu près égale à tétalime. Et donc, ça, ça va nous permettre de trouver ces différentes hauteurs h. Alors, en termes d'application numérique, donc oui, déjà, on a avec un simple pourdure en croix, h c'est d fois tétalime. À 25 cm, qu'est-ce que j'obtiens ? J'obtiens un objet de 0,075 mm. C'est assez petit, mais voilà, 25 cm, c'est relativement proche de nous. À 5 m maintenant, la taille minimale qu'on voit, c'est 1,5 mm. Donc, vous voyez, on n'arrive pas vraiment à voir les graduations d'une règle. On voit un peu plus. On arrive à voir les graduations des centimètres, par exemple. Si on imagine une personne qui tient un double décimètre à 5 m de long. Et à 100 m, on voit une hauteur h de 3 cm. J'espère que cet exercice basique sur le pouvoir de résolution de l'œil vous aura été utile. N'hésitez pas à poser vos questions si vous en avez en commentaire.

Pouvoir de résolution de l'oeil

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