Help ! connaisseur en optique

[ZeBossBarbu]

Bonsoir

 

Voilà, j'ai attaqué le démontage de mon chercheur (Bresser 8x50) pour y installer l'éclairage du réticule.

 

mais en dévissant le réticule les lentilles sont sorties un peu vite sans que j'ai pu en repérer l'orientation

 

Mes cours d'optique sont partis un peu loin et je préfère interroger les spécialistes du forum pour me confirmer la bonne orientation (coté convexe vers pupille ? les 2 dans le même sens ?)

J'ai fait quelques divers essais, de jour, et je n'ai pas relevé de grandes diférences !!!!

 

en attendant je vais préparer la led, son support et commencer à percer la coque plastique...

 

Merci d'avance

[duschnok]

pour minimiser les aberrations spheriques, sur un systeme de lentilles spheriques plano/convexes, il faut mettre la partie courbee (convexe) du cote ou les rayons sont collimates. Donc si tu as un systeme de deux lentilles plano-concaves, les cotes courbes sont ici vers l'exterieur : l'oeil et les etoiles, tandis que les faces planes sont tournees vers l'interieur.

 

Je ne sais pas si les aberrations chromatiques demandent une autre reponse, je ne fais que du monochromatique

[robton kob]

fais gaffe Duschnock, ça crame le monochromatique....

[duschnok]

Hehe... On vient de recevoir notre nouveau 50W continu... Je me suis fait un plaisir d'expliquer au stagiaire qu'il fallait mettre le doigt là, juste pour voir, sisi c'est rigolo !!! (ensuite j'ai perdu mon poste)

 

Maiuvaise blague à part, ces petites lunettes de viseur, je ne me suis jamais penché sur la question : c'est des systèmes avec juste deux lentilles ? Elles sont un peu corrigées (doublets entrée de gamme) pour l'achromatisme, ou bien en général basta ?

 

A bientot les gens !

Modifié 17 mai 2011 par duschnok

[ZeBossBarbu]

ces petites lunettes de viseur, je ne me suis jamais penché sur la question : c'est des systèmes avec juste deux lentilles ? Elles sont un peu corrigées (doublets entrée de gamme) pour l'achromatisme, ou bien en général basta ?

 

Pour info, les lentilles dont je parle sont celle de la partie noire arrière dévissée du chercheur. Il y a une autre lentille (50 mm) à l'avant.

[syncopatte]

Les côtés convexes se font face à l'intérieur et sont séparés par la petite entretoise.

 

Patte.

Modifié 17 mai 2011 par syncopatte

[Toutiet]

Tout à fait d'accord avec sYNCOPATTe : parties convexes en face à face, à l'intérieur . (duschnok )

[ZeBossBarbu]

Merci beaucoup...

[duschnok]

Et pourtant, concernant les aberrations spheriques :

 

http://www.cvimellesgriot.com/products/Documents/TechnicalGuide/Aberration_Balancing.pdf

 

où il est dit que dans une lunette (telescope en anglais) infini-infini, les aberration sont idealement compensees lorsque les faces curvees sont du cote des rayons paralleles. C'est le conseil suivi dans les labos que j'ai vu jusqu'a present ( où nous faisons beaucoup d'optique, mais ce n'est pas en soi notre sujet de recherche)

 

C'est un gros fournisseur de composants optiques pour les labos, qui ecrit de nombreux guides assez detailles. Je me demande par contre, si l'astuce n'est pas que l'on COMPENSE les aberrations des deux lentilles, l'une divergente l'autre convergente. Je vais verifier tout de suite, ca pourrait etre une source de confusion.

 

EDIT : ben non, c'est ecrit assez explicitement au troisieme paragraphe :

"The plano-concave and plano-convex lenses both show minimum spherical aberrations when oriented with their curved surface facing the incident parallel beam. All other configurations exhibit larger amounts of spherical aberrations."

 

je trouve effectivement quelques pages - pour l'instant pas pro - disant le contraire. Je vais essayer de comprendre ca, il n'y a pas de fumee sans feu !

Modifié 18 mai 2011 par duschnok

[Toutiet]

ZeBossBarbu,

Le "face à face" des faces convexes est ce que je trouve également dans mon chercheur, identique au tien (fabrication chinoise très courante).

 

duschnok,

Dans les oculaires "ordinaires", simples, il y a deux configurations basiques : le type Huygens et le type Ramsden. Ce dernier est constitué de deux lentilles plan-convexe dont les convexités sont en vis-à-vis comme dans le type de chercheur 8 x 50 évoqué. C'est un oculaire facile à réaliser (même par les amateurs) et peu coûteux. Dans le Huygens plutôt moins performant, les deux convexités sont dans le même sens et il ne dispose pas d'un foyer objet réel. On est donc dans l'impossibilité d'y placer un réticule.

Modifié 18 mai 2011 par Toutiet

[duschnok]

Attention, pour un oculaire c'est un peu different, l'une des lentilles (la plus loin de l'oeil) est conjuguee a un endroit où la lumière est focalisée par soit le miroir du telescope, soit la lentille d'ouverture de la lunette! Donc si la premiere lentille fait approximativement un report a l'infini (ou une distance plus grande que celle au foyer du telescope/de la lunette), sa face bombee est bien vers l'exterieur de l'oculaire, ca me va tres bien.

 

C'est pour la derniere lentille d'oculaire, cote oeil, que je suis surpris par contre - et pour la lentille d'entree de la lunette, puisque apparament elle aussi est bombee vers l'interieur. Faudrait peut-être voir avec l'ensemble des lentilles et regarder où les rayons sont les plusinclines et les faces bombees.

 

Regardez par exemple, sur ce cours de microscopie, a la fin de la page :

http://www.optique-ingenieur.org/fr/cours/OPI_fr_M03_C03/co/Contenu_04.html

les faces bombees sont toutes là où les rayons sont les plus paralleles !

 

Faut que je comprenne, vu mon boulot si il y a une subtilite ca serait bien de l'apprendre

Modifié 18 mai 2011 par duschnok

[Hitcher]

je simplifie:

 

Uploaded with ImageShack.us

 

en haut, il y a 2 déviations, celles ci dépendent de l'indice du verre et de l'angle d'incidence (Descartes). l'indice dépendant de la longueur d'onde sa générera 2 fois des aberrations.

 

en bas, le rayon venant de l'infini arrive sur un dioptre plan (angle d'incidence nul), il n'est pas dévié. la seule déviations viendra de la 2eme face. on a une seule face à générer des aberrations.

[duschnok]

oui mais l'angle est beaucoup plus fort sur ton dessin du bas... C'est comme ca que ça m'a été présenté : "mieux vaut deux evenements de refraction a angle moderes qu'un evenement avec un fort angle". Dans mon milieu, des systemes d'imagerie a forte ouverture numerique sont de plus en plus utilises, et ils ont tous une face plane au ras de l'objet (cote focalisant donc) contre un gros cul spherique cote source laser et collection de l'image.

 

complexe, isnt'it ? Va pitetre bien falloir que je retrouve les cours où on avait vraiment calcules l'effets des surfaces spheriques... Pfouu, je sais meme pas dans quelle cave s'est caché...

 

EDIT : autre commentaire, qui a son importance : pour un meme diametre/diaphragme cote collimate, ton dessin du bas utilise la face bombee jusqu'a des distances plus elevees de l'axe optique... Ce qui va avec le commentaire sur le plus fort angle. Or la forme sphérique, meme sur une lentille, et meme pour du monochromatique, n'est qu'une approximation de celle qui donne une lentille ideale, d'autant moins bonne que l'on s'éloigne de l'axe

 

(ce qui compte c'est "distance a l'axe" / "rayon de courbure", et ca va au cube dans l'estimation de la taille de l'aberration cote focus.)

Modifié 18 mai 2011 par duschnok

[syncopatte]

Attention, pour un oculaire c'est un peu different, l'une des lentilles (la plus loin de l'oeil) est conjuguee a un endroit où la lumière est focalisée par soit le miroir du telescope, soit la lentille d'ouverture de la lunette! Donc si la premiere lentille fait approximativement un report a l'infini (ou une distance plus grande que celle au foyer du telescope/de la lunette), sa face bombee est bien vers l'exterieur de l'oculaire, ca me va tres bien.

 

peut-être une piste: le réticule se trouve bien en avant de la lentille...

 

Contrairement à un oculaire "classique", qui ne peut servir de loupe que si on approche l'objet au plus près de la lentille en amont, l'oculaire du chercheur est une loupe ayant son point focal environ 2 cm plus loin, où se trouve le réticule.

 

Patte.

[albatros]

je simplifie:

 

Uploaded with ImageShack.us

 

en haut, il y a 2 déviations, celles ci dépendent de l'indice du verre et de l'angle d'incidence (Descartes). l'indice dépendant de la longueur d'onde sa générera 2 fois des aberrations.

 

en bas, le rayon venant de l'infini arrive sur un dioptre plan (angle d'incidence nul), il n'est pas dévié. la seule déviations viendra de la 2eme face. on a une seule face à générer des aberrations.

lumineuse explication ...et simple avec ça:)

 

quand j'etais gamin , j'avais qq loupes et au prix de plusieurs essais ça marchais selon le sens des convexités ou le plan, mais je ne me souviens plus:wub:

 

cordialement

 

JC

[Alcofribas]

...

en bas, le rayon venant de l'infini arrive sur un dioptre plan (angle d'incidence nul), il n'est pas dévié. la seule déviations viendra de la 2eme face. on a une seule face à générer des aberrations.

Certes, mais pour la raison expliquée par Duschnok, c'est la seconde lentille (celle dont la face plane voit l'infini) qui produit le plus d'aberration sphérique.

 

...

complexe, isnt'it ? Va pitetre bien falloir que je retrouve les cours où on avait vraiment calcules l'effets des surfaces spheriques... Pfouu, je sais meme pas dans quelle cave s'est caché...

...

 

Pour comprendre comment se compense l'AS d'une lentille à l'autre, pour chaque dioptre, calculer le coefficient de Seidel S1, avec Oslo par exemple.

 

Cas 1 (faces planes en regard) :

il y a une compensation de l'AS entre les surfaces 2 et 3, mais au final, c'est la surface de sortie qui est dominante

=> S1=-0.15

 

 

Cas 2 (faces courbes en regard) :

=> S1=-0.086

L'AS est pratiquement divisée par 2, et c'est surtout dû à la réduction de l'AS de la surface de sortie

 

 

Les autres aberrations sont à peu près au même niveau (demi-champ de 1°)

[duschnok]

Génial, message très interessant ! Par contre, sur ton systeme optique, le seul point focal est toujours a droite de la lentille de droite, pour laquelle tu es affectivement mis la face plane vers le focus. Tu qs donc ici une situation hybride, où la premiere lentille, qui voit des angles moderes, a la face plane cote parallele, et la seconde, qui voit les angles les plus forts, a la face plane cote "le plus focalisant".

 

Si tu as encore le logiciel sous la main, tu pourrais regarder dans une situation de type - rayon collimaté vers deux lentilles espacees de f1+f2 (lunette conjuguee infini-infini, pas oculaire?

Ca fait avancer le schmilblick ça. Je vais regarder de plus pres cer que ce coef de Seidel represente.

[Alcofribas]

Ah, ok, c'est donc une situation un peu différente de celle évoquée au début.

Prenons par exemple, f1=50, f2=100 (deux plans convexes)

 

Cas 1 : faces planes en regards

S1=0.0018

 

Cas 2 : faces courbes en regards

S1=0.0072

S1(1)=S1(4)=0, évidemment, mais il y a beaucoup plus d'aberrations par les faces courbes que dans le cas 1

 

 

Le résultat est donc inverse du système précédent, il faut mettre ici les faces planes en regard.

(au fait, j'espère que tu n'utilise pas ce type de configuration avec foyer intermédiaire comme expanseur de faisceau laser - comme tu parlais de laser de puissance plus haut, il vaut mieux prévenir).

 

=> mieux vaut vérifier par un petit calcul avant de généraliser à partir d'un cas particulier

Olso LT est chargeable gratuitement (mais mieux vaut quand même connaître un peu la théorie pour l'utiliser).

Modifié 19 mai 2011 par Alcofribas

[duschnok]

Effectivement, pour les faisceaux de puissance, on utilise une divergente pour eviter un focus reel en plein air. Par contre les faces planes sont bien vers le centre, justement, du cote non collimate.

[Hitcher]

dommage que je n'ai plus accès à SOLTIS pour matérialiser tout sa. Alcofribas c'est quoi ce logiciel?

 

edit, j'ai trouvé la réponse moi même

 

En fait la solution est dans la différence de marche des rayons lumineux.

En effet, en optique géo, on considère que tout les rayons partent et arrivent en même temps. Mais dans la réalité ce n'est pas le cas. Pourquoi? Et bien la vitesse de la lumière dépend de l'indice dans lequel on se trouve (1 pour l'air, 1.33 pour l'eau etc...). je reprends paint (désolé j'ai que sa sous la main), je dis que mes deux rayons partent en même temps

 

 

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Premièrement tant qu'ils sont dans l'air, ils avancent à la même vitesse. Ils entrent dans le verre ensuite, ils sont donc ralentis. On voit facilement que le rayon bleu a plus de chemin à parcourir dans le verre que le rayon rouge (E1>E2) le bleu va donc aller moins vite plus longtemps, il va être en retard par rapport au rouge! cela va induire de la courbure de champ.

 

 

Maintenant, pourquoi mettre face à face deux lentilles?

Simplement pour compenser la différence de marche entre les deux rayons:

(le dessin est très (très) très exagéré)

 

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En effet, juste avant on a vu que plus les rayons vont être au centre des lentilles, plus ils vont être en retard. On remarque bien que E3 est plus petit que E4! donc les rayons vont rattraper leur retard grâce à une distance séparant les lentilles plus courte!

 

Bilan: cela compense donc la différence de marche, en les mettant dans le même sens on doublerai le retard.

Modifié 19 mai 2011 par Hitcher

[gglagreg]

dommage que je n'ai plus accès à SOLTIS pour matérialiser tout sa. Alcofribas c'est quoi ce logiciel?

 

edit, j'ai trouvé la réponse moi même

 

En fait la solution est dans la différence de marche des rayons lumineux.

En effet, en optique géo, on considère que tout les rayons partent et arrivent en même temps. Mais dans la réalité ce n'est pas le cas. Pourquoi? Et bien la vitesse de la lumière dépend de l'indice dans lequel on se trouve (1 pour l'air, 1.33 pour l'eau etc...). je reprends paint (désolé j'ai que sa sous la main), je dis que mes deux rayons partent en même temps

 

 

Uploaded with ImageShack.us

 

Premièrement tant qu'ils sont dans l'air, ils avancent à la même vitesse. Ils entrent dans le verre ensuite, ils sont donc ralentis. On voit facilement que le rayon bleu a plus de chemin à parcourir dans le verre que le rayon rouge (E1>E2) le bleu va donc aller moins vite plus longtemps, il va être en retard par rapport au rouge! cela va induire de la courbure de champ.

 

 

Maintenant, pourquoi mettre face à face deux lentilles?

Simplement pour compenser la différence de marche entre les deux rayons:

(le dessin est très (très) très exagéré)

 

Uploaded with ImageShack.us

 

En effet, juste avant on a vu que plus les rayons vont être au centre des lentilles, plus ils vont être en retard. On remarque bien que E3 est plus petit que E4! donc les rayons vont rattraper leur retard grâce à une distance séparant les lentilles plus courte!

 

Bilan: cela compense donc la différence de marche, en les mettant dans le même sens on doublerai le retard.

 

 

Oh lalalala!!!!!

 

Alors là tout est complètement mélangé !

 

Ton rayon qui traverse la petite épaisseur de verre ( celui du haut ) a ensuite une distance plus grande à faire dans l'air par rapport à celui sur l'axe optique qui aura certes une distance plus longue dans le verre mais ensuite une distance plus petite dans l'air .....

 

Conclusion : ils partent en même temps et ils arrivent au foyer de la lentille au même instant ....peu importe le trajet dans la lentille

 

Quand deux points sont conjugués le trajet optique est constant ....Théorème de Malus ...

 

Les points qui appartiennent au plan d'onde avant la lentille proviennent ( sans retard de l'un par rapport à l'autre ) d'un point situé à l'infini ....où vont ils se retrouver ? au foyer de la lentille => peu importe le trajet dans la lentille , il n'y aura pas de différence de marche si la lentille est parfaite ....

 

 

Les réponses on toutes été données dans les posts précédents mais il y a deux problèmes et deux types d'aberrations qui sont mélangées dans ce fil ....

 

a) Les deux problèmes mélangés : l'un parle du placement des 2 lentilles de l'oculaire et uniquement de l'oculaire alors qu'un autre parle du placement de l'objectif et d'une unique lentille en guise d'oculaire dans un système afocal .... comme la marche des rayons n'est pas la même dans ces deux dispositifs ... les conclusions semble diverger ....

 

Les deux types d'aberrations : d'un coté les aberrations géométriques : pour les diminuer il faut se placer dans les conditions de Gauss c'est à dire avoir (entre autre ) des petits angles d'incidence sur les dioptres : il faut donc que les faces plates se retrouvent au plus près des points de convergence comme c'est très bien expliqué plus haut => on s'en souvient avec le moyen mnémotechnique "plus plat plus près"

 

De l'autre les aberrations chromatiques liées au fait que l'indice dépend de la longueur d'onde donc l'angle de réfraction est différent pour chaque longueur d'onde et les foyers "rouge" et "bleu" ne sont pas au même endroit .... on associe en général des verres ayant des loi de dispersion différentes pour former des doublets achromatiques ....

 

Les deux lentilles démontées sont elle en verre ( plastic ? ) différents ? pour un chercheur j'en doute ....Toutiet à donné la bonne réponse au message 10 à mon avis .

 

Gg

Modifié 19 mai 2011 par gglagreg

[Hitcher]

si la lentille est parfaite

 

J'avais plus pensé à Bonus...

[ZeBossBarbu]

ouah ! c'est qu'ils me donneraient envie de ressortir mes cours tous ces gens là

 

grand merci à tous ces passionnés

 

Le chercheur est remonté, lentilles "arrière" faces convexes face à face comme indiqué.

 

Tout semble nickel. Les brins de cuivre extraits d'un fil électrique pour mon réticule sont un "chouilla" trop épais. Mais pour cette qualité d'objet "chinois" low cost et l'utilisation que lui réserve (M.E.S. de l'EQ6) cela devrait faire l'affaire.

 

Par contre, je vais un petit tour de ce pas sur gogol pour trouver ce soft (OSLO LT) et y jeter un petit coup d'oeil. je ne sais pas s'il peut m'être utile pour réaliser des supports pour mon spectro-pédago.

 

encore merci

[duschnok]

Bonne reponse gglagreg ! Comme tu dis dans le a) j'ai lancé une confusion sur un système afocal alors que le sujet presenté était un oculaire. Ta réponse ("il faut donc que les faces plates se retrouvent au plus près des points de convergence") est la meilleure formulation de ce que j'ai compris des aberrations spheriques, et devrait mettre tout le monde d'accord.

 

Mais pas de bol, ca colle pas totalement avec les chercheurs dépiautés plus haut. Tout va bien pour la lentille de l'oculaire la plus proche du reticule (voir message 16 de Alcofribas, deuxieme schema, le reticule est a droite et l'oeil a gauche, et les convexités se font face comme observé).

Pour celle plus pres de l'oeil (où le rayon est porte vers l'infini) par contre, j'ai l'impression que ce n'est pas le sens auquel on aurait conclus.

 

En tout cas bravo ZeBossBarbu pour ton remontage, bons tests !