Oculaires d'Huygens et de Ramsden
Oculaire d'huygens :
Un oculaire permet d'observer en l'agrandissant l'image donnée par un objectif.
C'est une loupe améliorée.
L'oculaire d'Huygens
est un doublet
formé de deux lentilles convergentes de distances focales f1= 3a, f2 = a, dont les sommets S1
et S2 sont distants de 2a. (formule 3 – 2 – 1). Les foyers images des deux lentilles
F’1 et F’2 sont donc confondus.
La figure indique la méthode de
détermination des éléments principaux du système équivalent à ce système épais.
Les foyers objet (F) et image (F’)
sont à la distance a/2 de S2. Le plan principal image (H’) est situé au milieu des deux lentilles et
le plan principal objet est confondu avec le plan focal image des deux
lentilles. (Les plans principaux sont les plans de grandissement +1). La
distance focale est égale à 1,5a.
En utilisation normale, cet
oculaire permet (en plaçant l’œil en H) d’observer une image formée dans son plan
focal objet par un objectif. La première lentille donne de cette image (qui est
virtuelle) une image réelle située dans le plan focal de la seconde lentille.
L’image finale est donc à l’infini ; elle est observée sous un angle a. Le système se comporte comme une loupe.
Comme l’angle d’observation final est indépendant de la couleur de la lumière
incidente, cet oculaire n’a pas d’achromatisme apparent. Par contre, il ne
permet pas l’utilisation d’un réticule.
Dans l'applet, si
l'objet est réel, les rayons utilisés permettent de mettre en évidence les
éléments principaux du système. Les rayons réels sont tracés en rouge, les
rayons virtuels en jaune (plans principaux image et
objet).
Quand l'objet devient virtuel, j'ai déterminé le rayon incident qui
correspond à un émergent passant par le sommet de la seconde lentille. Quand
l'objet est situé dans le plan focal objet de l'oculaire (condition normale
d'utilisation) l'image finale agrandie est à l'infini.
Oculaire de Ramsden :
La formule
de cet oculaire est 3 – 2 – 3. Il est donc symétrique. Le foyer objet est dans
l’espace réel. La distance FS1 vaut 3a/4 et la distance S1H vaut 3a/2.La distance
focale de l’ensemble est donc 9a/4. En utilisation normale, on déplace l’oculaire
pour que l’image donnée par l’optique de l’objectif se forme dans le plan focal
F. Comme cette image intermédiaire est réelle, il est possible de placer dans
ce plan un réticule ou un micromètre. L’utilisation d’oculaires constitués de
deux lentilles permet d’augmenter le champ global (pour un doublet, la distance
entre le foyer objet et la lentille d’entrée est en général inférieure à la
distance focale d’une lentille unique de même focale.)
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géométrique".