CHAPITRE V

INSTBCMKRTS BHPLOTfiS POUR MIEUX OISTINGUBE LES OBJETS TBKS- PBTIT8 OU TBÈS-£L0IGNË8.

323. Les effets produits par la réflexion ou la réfraction nous étant connus, nous allons nous occuper de l’application de ces phénomènes aux instruments d’optique.

Les uns, désignés sous le nom de dioptriqnes, sont fondés sur la réfraction et composés de lentilles : tels sont le microscope simple ou composé et les différentes espèces de lunettes. Dans d’autres, les catadioptriques, on combine l’effet des miroirs et des lentilles : de ce nombre sont les télescopes, le microscope solaire et un microscope composé modifié, les chambres noires et la chambre claire.

Les instruments catoptriques, enfin, forment la troisième classe, qui comprend toutes les espèces de miroirs. Nous n’aurons pas à revenir sur ces derniers (Voir du n» 289 au n» 291).

Si l’on se reporte à la marche suivie pour la recherche des foyers des miroirs et des lentilles, on reconnaîtra que l’hypothèse qui a fait confondre les angles d’inclinaison des rayons sur les normales avec leur sinus exige que ces rayons soient peu écartés de ces normales, ou autrement que les surfaces employées soient très-petites par rapport aux rayons de ces surfaces. Et même encore dans ce cas, cette hypothèse n’étant pas complètement réalisée, les rayons déviés ne vont pas rigoureusement passer par un même point et ne produisent par conséquent pas une

INSTRL'MËNTS DIOPTItlQUES. Ô09

image unique. Ce défaut, commun aux instruments fondés sur la réflexion et à ceux fondés sur la réfraction , a reçu le nom d'aberration de sphéricité.

Les instruments dioptriques ont eu outre l’inconvénient d’étro soumis à l'influence de l’aberration de réfrangibilité.

Les instruments catoptriques, qui en sont exempts, ont pendant longtemps, pour cette cause et par suite de la facilité plus grande de leur exécution, été préférés à ceux qui sont fondés sur la réfraction ; mais depuis les perfectionnements apportés à la construction des lentilles, et surtout depuis qu’on sait corriger l’aberration de réfrangibilité, en rendant les verres achromatiques (ch. Tii), cette préférence a beaucoup diminué et tend à décroître sans cesse.

324. Microscope simple ou loupe. Une lentille biconvexe est un microscope simple : c’est la loupe usitée pour voir distinctement un petit objet en lui substituant l’illusion d’un autre de plus grandes dimensions situé à une distance convenable de l’œil. En effet, si on le plaçait à la distance de la vision distincte, il .serait vu sous un angle trop aigu, produirait une trop petite image sur la rétine, et conséquemment une trop faible impression. En l’approchant beaucoup, l’angle sous lequel on l’apercevra sera plus grand, mais le cône lumineux partant de chacun des points du corps sera tellement obtus, que les rayons réfractés par le fait du cristallm et des autres circonstances de l’œil n’iront former un foyer qu’au delà de la rétine : si même on pouvait le placer en deçà du foyer du cristallin, alors les rayons entreraient divergents dans l’humeur vitrée. Pour obvier à ces inconvénients, on interpose une lentille biconvexe MN {flg. 250) entre l’œil de l'observateur et le corps AB soumis à son investigation, de manière que celui-ci soit entre la lentille et son foyer principal C'. Nous savons que les rayons, dans cette circonstance, sortent divergents, et qu'ainsi l’œil, qui, placé convenablement, en reçoit une partie, éprouve la sensation d'une image A'B' virtuelle, droite et agrandie. Elle est en effet amplifiée : car, pour voir AB distinctement, il aurait fallu le poser à la distance de l’œil à laquelle se trouve A'B'. L’angle vi.suel, dans ee cas, eût été à AOB ou A'OB' dans le rapport de DO à D'O : tel est donc le rapport du grossissement. Pour construire cette image, nous avons pris, entre tous les rayons émanant d’un point, ceux dont les propriétés noos sont connues : c’est premièrementcelui qui, passant par

OPTIQUR.

le centre optique, ne dévie pas de sa direction première ; puis celui qui, parallèle à l’axe de la lentille avant l'immersion, passe par le foyer principal après l’émergence.

Nous avons dit que le grossissement , ou le rapport de l’angle suivant lequel on voit l’objet à l’angle suivant lequel on l'aurait

vu placé à la distance de la vue distincte, est égal à en confondant ces angles avec les tangentes. Ceci suppose qu’on puisse regarder le centre optique de l'œil comme placé au centre optique de la lentille. Lorsque les loupes remplissent la fonction d’oculaire des lunettes, il çn est à peu près ainsi. Plus généralement l’œil est placé en arrière. Soit C son centre optique; le A 'B*

grossissement est alors ces deux dimensions A'B' et AB

étant celles qui sont placées à la distance de la vue distincte, dans l’un et l’autre cas. Désignons cette distance par 8, la distance focale par F, et CO parm. La formule des lentilles biconvexes est, pour le cas actuel,

le grossissement “= * H — ~

Il peut donc aller de 1 à x, suivant que F est x ou nul.

11 augmente quand m diminue , pour atteindre la limite

1 lorsque m =o, ce qui répond au cas que nous avons d’a-

bord examiné.

Le grossi.ssement des loupes peut être considéré sous un second point de vue. On peut se demander cc que produit une lentille convergente lorsqu'on l’interpose entre l’œil et un objet situé à une distance assez grande pour donner une sensation nette, considérée isolément. C'est la circonstance qui se présente, pour les presbytes, dans l'usage des besicles. La /ig. 260 peut donner une idée de ce qui se passe alors , en supposant que l’œil pincé en C ait la possibilité de voirsucces.sivement AB directement, ou son image A’B'. Dans le second cas, l’objet apparaîtra sous l’angle A'CB' > ACB, sous lequel on le verra dans le premier. Sans rechercher l’expression analytique de ce grossissement, nous en conclurons seulement que les presbytes voient les objets un peu agrandis.

La loupe peut, jusqu’à un certain point, être remplacée par un