Oculaire de Ramsden


Système optique équivalent (Approximation de Gauss)

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 9.a / 4.
Le foyer image est réel : l'oculaire est convergent
Le foyer objet se trouve en avant de S1 : l'oculaire est dit positif (FoS1 > 0).

Pour les construction, j'ai utilisé une propriété des doublets symétriques. Le centre C du doublet est un centre de symétrie : un rayon passant par C a pour conjugué image dans L2 le point nodal N' et pour conjugué objet dans L1 le point nodal N.
En utilisation normale, on déplace l’oculaire pour que l’image donnée par l’objectif se forme dans le plan focal F. L'image finale se situe à l'infini. Comme cette image intermédiaire est réelle, il est possible de placer dans ce plan un réticule ou un micromètre.
Cet oculaire ne satisfait pas la condition d'achromatisme apparent. La formule 1 – 1 – 1 qui satisfait cette condition est inutilisable car le plan focal est confondu avec la face arrière de la lentille de sortie et il est impossible d'y placer l'œil.

Tracé des rayons
Le programme effectue le tracé exact des rayons. On peut constater les divergences avec l'approximation des petits angles.
Le système est conçu pour obtenir un oculaire de distance focale réelle 15 mm. (e = 14 mm, f1 = 21 mm, f2 = 21 mm).
Données utilisées :
a = 7 mm. f1 = f2 = 21 mm. Focale calculée de l'oculaire 15,75 mm.
R1 = −11,45 mm. OS1 = −1,07 mm. OS2 = 1,07 mm. R3 = 11,45 mm. OS3 = 12,65 mm. OS4 = 14,8 mm. N = 1,51.

Exercice.
Réaliser cet oculaire dans la page doublet de lentilles minces.