Pour redresser l'image d'un objet donnée par un objectif, il existe divers dispositifs. Les plus simples sont basés sur l'utilisation des prismes à réflexion totale.
Le premier dispositif connu sous le nom de véhicule de Porro de première espèce est constitué de deux prismes droits dont la section est un rectangle isocèle et dont les arêtes sont perpendiculaires. Ils reçoivent la lumière sur leurs faces hypoténuses qui sont normales à l'axe optique du système. Comme les prismes sont attaqués sous une incidence très faible, les prismes n'introduisent pratiquement pas de dispersion. Montrer que si l'indice des prismes est supérieur à 1,41 alors il y a réflexion totale sur les faces non hypoténuses.
Chaque prisme est équivalent à deux miroirs orthogonaux.
Le premier prisme (rosé) dont l' arête est horizontale donne d'un objet une image dans laquelle haut et bas sont inversés.
Le second prisme (bleuté) dont l'arête est verticale donne de cette image une nouvelle image dans laquelle droite et gauche sont inversées.
Globalement, les deux prismes donnent une image totalement inversées de l'objet initial.
Lunette à prismes
Les prismes de Porro sont surtout utilisé dans les lunettes terrestres et les jumelles. Ils permettent le redressement de l'image indispensable dans les jumelles et ils permettent également de diminuer la longueur des appareils. En effet les rayons sont repliés dans les prismes ce qui permet de diminuer de 4.N.h la longueur du dispositif. (h hauteur d'un prisme, N indice)
Dans les jumelles l'objectif est en général positif. Oculaires et objectifs étant décalés par les prismes, l'écart entre les objectifs est supérieur à l'écart entre les yeux, ce qui augmente la sensation de relief stéréoscopique.
Utilisation
Utiliser la souris et glisser celle-ci pour modifier l'angle de vision.
Examiner en détail les orientations qui donnent des projections simples du dispositif.
Les cases à cocher permettent de tracer :
Le schéma de principe, le schéma du prisme monobloc,
un objet et son image et une animation
du mouvement d'un rayon.
On peut constater que l'image est totalement inversée par rapport à l'objet.
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Prisme monobloc de Porro Dans des jumelles, les pupilles d'entrée et de sortie sont circulaires : pour limiter la masse du dispositif les parties non utilisées des prismes sont éliminées. |