AVANT-PROPOS

DIFFÉRENTES ESPÈCES DE LENTILLES: LES SPMÉRIQUES; LES CYLIN- DRIQUES: LEURS PROPRIÉTÉS. — NUMÉROTAGE DES VERRES; DIOP- TRIE. — ANATOMIE DE L'ŒIL. — VISION.

g 1 Les lentilles sphériques dont on se sert en optique sont des corps transparents limités le plus souvent par deux surfaces sphériques, parfois par une seule.

Ces verres ont la propriété de réfracter les rayons lumineux, c'est-à-dire de leur faire subir des changements dans leur direction.

Le phénomène de la réfraction se produit toutes les fois qu'un rayon arrive obliquement sur la surface d'une lentille ; il est détourné de sa direction et semble être brisé au point de contact. 11 n'y a pas de réfraction quand un rayon tombe perpendiculairement sur une lentille : il la traverse sans être dévié.

Les déviations subies par la lumière sont soumises à des . lois :

Si le rayon passe d'un milieu moins dense dans un plus dense, il se rapproche de la normale (perpendiculaire élevée au point d'incidence); il s'en éloigne quand il passe d'un milieu plus dense dans un milieu moins dense.

. g 2. — La forme convexe ou concave des surfaces lenticulaires a une très grande influence sur la marche des rayons lumineux.

MYOPIE, IIYPEROPIE, ASTIGMIE.

r Les rayons parallèles venant de l'infini, — en pratique, on considère comme venant de l'infini des rayons émis par un corps situé au moins à une dizaine de mètres, — réfractés par une lentille convexe, convergent et se rencontrent en un point nommé /bî/er (fig. 1). Un écran, placé au niveau de

FiG. 1. — Marche des rayons lumineux à travers une lentille convexe; les rayons parallèles à l'axe x, y convergent en V.

ce point, y recueille une image nette et renversée des objets lointains. Si cet objet est le soleil et qu'on remplace l'écran par de l'amadou, cette substance prendra feu, d'où le nom de foyer donné à ce point.

Quand des rayons parallèles tombent sur une lentille concave, l'inverse a lieu; ils sont rendus divergents, et, dès lors, ne se rencontrant pas, ils ne peuvent former de foyer.

Si un observateur se trouve derrière la lentille, il reçoit dans son œil les rayons divergents et a l'impression que ces rayons viennent du point F' (fig. 2) où se rencontreraient

Fig. 2.

Dispersion des rayons parallèles par une lentille concave ; l'observateur voit comme si ces rayons venaient de F'.

les rayons divergents prolongés. Il croit voir en ce point l'image de l'objet bien qu'en réalité il n'en existe nulle part; cette image apparente porte le nom d'image virtuelle.

§ 5. — Les lentilles convexes, vu leur propriété de réunir les rayons, portent également le nom de convergentes;

MYOPIE, UYPEROPIE, ASTIGMIE.

' leur foyer étant réel, on les qualifie aussi de positives. Cette dernière dénomination explique pourquoi on les fait précéder du signe H- quand on veut les désigner d'une façon abréviative.

Les lentilles concaves dispersant les rayons parallèles sont dites divergentes; incapables de réunir les rayons en un point, elles sont qualifiées de négatives. Le signe — sert à indiquer leur nature.

Dans le groupe des lentilles convergentes (lig. 3), on compte :

Les planes-convexes : une des faces est convexe, 1 autre

' ci

FiG 3 — Les divers types de lentilles sphériques : A, lentille bi-convexe; \. plane-convexe ; C, 1. convexe-concave; D, 1. bi-concave; E, 1. planeconcave; F, 1. concave-convexe.

plane ; les hi-convexes : leurs surfaces appartiennent à des sphères à rayons de courbure le plus souvent de même longueur; les convexes-concaves (ménisques convexes) : la surface convexe offre un rayon plus court que celui de la face concave.

Parmi les lentilles divergentes, on trouve :

Les planes-concaves avec une face plane et l'autre concave; les bi-concaves dont les deux faces sont concaves et généralement de même courbure; les concaves-convexes (ménisques divergents) qui présentent une face concave à rayon de courbure plus petit que celui de la face convexe.

Les verres dont nous aurons le plus souvent l'occasion de parler sont les bi-convexes et les bi-concaves à courbures égales pour les deux faces. Nous les appellerons plus simplement verres convexes, verres concaves.

L'axe d'une lentille est la ligne droite indéfinie qui passe par les deux centres de courbure (ligne x y fig. 1) ; si l'une

MVOl'IE, IIYPEROPIE, ASTIGMIE.

des faces est plane, c'est la ligne qui du centre de la surface courbe tombe perpendiculairement sur l'autre. Le centre de courbure n'est autre que le centre de la sphère à laquelle appartient la surface.

La distance focale est la distance qui existe entre la lentille et son foyer.

§ 4. — Les lentilles cylindriques sont constituées par des segments de cylindre (fig. 4).

On obtient théoriquement un segment de cylindre en

FiG. 4. — Lentilles cylindriques : A, cylindre duquel on a retranché le segment P., constituant une lentille cylindrique convexe; C. lentille cylindrique concave; x, y, axe du cylindre et des lentilles.

faisant une section selon son axe, à une distance plus ou moins rapprochée du bord; on a ainsi un verre cylindrique plan-convexe. Si l'on vient à mouler ce cylindre et qu'on fasse une section du moule dans les mêmes conditions que tout à l'heure, on obtient un verre cylindrique plan-concave.

Les rayons qui traversent ces lentilles dans la direction de leur axe (l'axe d'un verre cylindrique n'est autre que la ligne parallèle à l'axe du cylindre) ne subissent aucune déviation. Les rayons qui les pénètrent perpendiculairement à cet axe sont réfractés ; enfin les rayons qui les traversent suivant les autres méridiens éprouvent une déviation intermédiaire et proportionnelle à la grandeur de l'angle que chaque méridien forme avec l'axe.

Les lentilles cylindriques diffèrent donc des lentilles sphériques par ce fait que, au lieu de réfracter également la

MYOPIK, IIYPEROPIE, ASTIGMIE. 9

lumière dans tous les sens, elles la réfractent d'une façon inégale.

Les verres cylindriques ont la même synonymie que les verres sphériques : les verres convexes sont dits convergents et positifs; les concaves, divergents et négatifs. On se sert également des signes -f- et—, mais qu'on fait précéder de la le^tfre C ou d'un chiffre indiquant le degré d'angle que fait avec l'horizon l'axe du verre cylindrique, ce dernier placé verticalement devant l'œil.

La surface plane des verres cylindriques peut èire remplacée par une surface sphérique ou cylindrique; on a alors les verres spliéro-cylindriques ou les verres bi-cylindriques.

Pour abréger le langage, nous remplacerons le mot verre cylindrique par celui de cylindre.

g 5. Toutes les lentilles n'offrent pas la même courbure. Celte dernière est en raison inverse du rayon de la sphère à laquelle elle appartient : peu accentuée, si le rayon est long ; prononcée, s'il est court.

La force de réfraction d'une lentille, ou son pouvoir dioptrique S est variable selon la longueur du rayon de courbure; elle est d'autant plus grande que le rayon est plus petit et d'autant moindre qu'il est plus long.

La distance focale étant proportionnelle au rayon de courbure, la force réfringente d'une lentille est donc l'inverse de sa distance focale.

On a classé les lentilles d'après leur force : il existe deux systèmes, l'ancien et le nouveau. Tandis que, dans l'ancien, le numéro inscrit sur le verre indique la longueur focale exprimée en pouces, dans le nouveau, il représente le degré de force réfringente du verre. Comme, pour obtenir le degré de réfringence d'un verre, il faut connaître sa distance

1. La dioptrique est. la science qui traile de la lumière réfi'actée, des phénomènes qu'elle produit en traversant des corps transparents d'une densité difFcrente. La force dioptrique d'une lentille est la force plus ou moins fçraiide qu'elle possède de dévier la lumière.

JIYOI'IE, IlYPEROPIE, ASTIG.MIE.

focale, il en résulte que les deux notations reposent sur une base identique.

Dans l'ancien système, une lentille de 12 pouces est celle dont le foyer est à cette distance; dans le nouveau, celte lentille sera dite de 5 dioptries par la raison qu'elle a une puissance réfringente trois fois plus forte que la lentille prise comme unité et dite d'une dioptrie.

En effet, la longueur focale de la lentille unité étant de un mètre, la lentille qui aura son foyer au tiers de cette distance, soit à 35 centimètres (12 pouces), doit avoir une force dioptrique trois fois plus grande, la force réfringente d'une lentille étant l'inverse de sa distance focale.

Pour trouver la force en dioptries d'une lentille, il suffit de diviser le chiffre 100 (distance focale de la lentille unité exprimée en centimètres) par la distance focale en question. Si le foyer est à 25 centimètres, elle aura une force réfringente de 100 : 25 = 4 dioptries.

Dans le nouveau système, plus le numéro de la lentille est élevé, plus la force réfringente est puissante; dans l'ancien, c'est le contraire. Aussi la lentille d'un pouce de foyer possède une puissance de réfraction plus grande que celle de deux pouces, toujours par le même motif que la force réfringente est l'inverse de la distance focale.

Le numérotage en pouces a été abandonné parce que c'est une mesure qui varie d'un pays à l'autre. 11 était du reste assez irrationnel, en France, pays d'origine du système métrique, de voir l'optique rester en arrière dans la voie des simplifications.

§ 6. — Lorsque les paupières sont écartées, on ne voit qu'une faible partie du globe oculaire. La notion qu'on aurait de la forme de l'organe serait bien imparfaite, si l'on se contentait de ce simple examen.

L'œil, débarrassé des muscles qui l'entourent, se présente sous la forme d'un globe à peu près parfait dont le volume égale celui d'une grosse cerise et dont le diamètre serait d'environ 24 millimètres.

MYOPIE, HYPEROPIE, ASTIGMIE.

L'œil peut être comparé à un appareil photographique ; comme dans ce dernier, on peut distinguer quatre parties distinctes :

1» Une chambre noire, constituée, latéralement et en arrière, par la sclérotique, doublée de la choroïde, et, en avant, par l'iris, percé d'une ouverture centrale destinée à laisser pénétrer les rayons lumineux dans l'intérieur de l'œil ;

FiG. 5. — Coupe antéro-postérieure du globe oculaire : 1. Sclérotique. — 2. Conjonctive. — 3. Cornée. — i. Membrane de Descemet. — 5. Iris. — 6. Choroïde.— 7. Procès ciliaires. — 8. Muscle ciliaire. — 9. Zonule de Zinn. — 10. Cristallin. — 11. Rétine. — 12. Macula. — 13. Nerf optique. — 14. Papille. — 15. Gaine externe du nerf optique — 16. Corps vitré. — 17. Chambre antérieure. — 18. Axe optique. — 19. Axe visuel.

2° Un objectif composé de deux organes, la cornée et le cristallin, qui font subir aux rayons lumineux les déviations nécessaires à la formation de l'image des objets extérieurs;

5° Une membrane servant d'écran, la rétine, sur laquelle vient se peindre cette image ;

4° Un organe pour la mise au point, le muscle ciliaire.

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