Loupe

Aujourd'hui, nous allons aborder un exercice sur la loupe, un sujet très classique en optique. Les questions sur la loupe font souvent partie des examens et des devoirs. Il existe différentes variations possibles autour de la loupe, il est donc important de consulter les précédents concours pour se préparer. De nos jours, les questions sur l'optique sont plus fréquentes en examens oraux qu'en écrits, mais il est tout de même utile de se familiariser avec le sujet. Dans cet exercice, nous nous intéressons à un œil normal, qui voit distinctement de l'infini jusqu'à une distance minimale appelée DM. L'observateur doit accommoder si l'objet qu'il observe n'est pas à l'infini. L'œil possède un cristallin assimilé à une lentille convergente, qui peut se déformer pour changer sa focale. Lorsque le cristallin se contracte pour changer la focale, on dit qu'il accommode. A priori, le cristallin permet qu'un objet provenant de l'infini atteigne directement la rétine, sans que le cristallin ait à se contracter. Dans cet exercice, nous regardons un petit objet plan ayant une petite longueur L perpendiculaire à l'axe optique. Pour déterminer l'angle maximal sous lequel l'objet peut être vu, nous utilisons le pouvoir de résolution de l'œil, qui est de 310.4 radians. Ensuite, nous nous concentrons sur l'utilisation d'une loupe, qui est une lentille convergente avec une distance focale f'. L'œil se situe à une distance inférieure à la distance minimale à partir de laquelle il peut voir clairement les objets. Nous devons déterminer les positions des objets qui permettent de les observer à travers la loupe. Pour cela, nous utilisons la relation de conjugaison de Descartes en isolant la distance entre la lentille et l'objet (OA'). Nous devons également tenir compte de la distance entre la lentille et l'image (A'). Les objets doivent être placés entre le foyer objet (F') et un point calculé à partir de la distance minimale et de la distance focale (F' * (A-DM) / (F' - A + DM)). Nous effectuons ensuite des constructions géométriques pour illustrer notre résultat. Enfin, nous abordons la question de l'accommodation de l'œil. Lorsque l'image est à l'infini, l'œil n'a pas besoin d'accommoder. Pour atteindre une image à l'infini, l'objet doit être dans le plan focal de la lentille de la loupe. Le grandissement commercial est utilisé pour évaluer la taille de l'objet vu d'un angle donné. Cet exercice est classique et permet de se familiariser avec les notions de grandissement et d'angle de vision pour différents objets et images à travers une loupe. N'hésitez pas à poser vos questions en commentaire.