Image par un dioptre plan et œil ponctuel

[Methanoate]

Bonjour,

Je me pose une question d'optique géométrique depuis plusieurs jours.

Lorsque l'on forme l'image A' d'un point A par un dioptre plan, on cherche le point d'intersection du prolongement de deux rayons lumineux émergents issus de A. Si l'œil est assimilé à un point, comment peut-il intercepter deux rayons lumineux ? Il n'y en qu'un seul issus de A et qui arrive au point qui représente l'œil. Non ??

Le même problème se pose pour l'image d'un point formé par une lame à faces parallèles ou l'image d'un poisson dans l'eau vu par un pécheur...

D'une manière générale, doit on considérer que le capteur est étendu dans l'espace afin qu'il puisse intercepter plusieurs rayons lumineux et former une image ? Cela me semble obligatoire si l'image est virtuelle...

S
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[phys4]

Un système optique ne peut pas être ponctuel et former une image.
Un point ne peut fournir qu'une information non directionnelle comme une simple valeur d'éclairement.
L'oeil est un ensemble optique complet, des milliers de fois plus grand que les longueurs d'onde captées.

Au revoir.

[Methanoate]

Bonjour phys4,

Je suis d'accord avec toi...mais dans la plupart des exercices d'optique, on suppose que l'œil est ponctuel en le plaçant par exemple au point B de coordonnées (x, y). Dans le schéma ci-dessous, on cherche la position de l'image A' d'un poisson A situé sous l'eau. D'après l'énoncé, l'œil de l'observateur est en B(d,l). J'ai bien compris la démonstration mathématiques pour trouver la position de A' mais il y a des détails qui me gênent.

1) Pour voir l'image A' du poisson, les rayons issus de A doivent être interceptés par l'œil : dans la situation représentée comment le rayon (1) peut-il arriver dans l'œil de l'observateur B ? Ce rayon normal (qui n'est pas dévié par le dioptre eau/air) est toujours utilisé pour trouver la position de l'image d'un objet vu à travers un dioptre mais je ne vois pas comment il peut être intercepté par l'œil de l'observateur à moins qu'il soit juste au dessus de A (mais dans ce cas comment le rayon (2) est-il intercepté ?).

2) Si l'œil B est supposé ponctuel comme on le fait ici, comment peut-il intercepter plus qu'un rayon lumineux ? Si l'œil est ponctuel, il ne devrait intercepter qu'un seul rayon ? Comment alors voit-il l'image du poisson ?

Merci pour vos idées.

Poisson.png

[gts2]

Il y a de l'implicite dans votre texte : si on respectait à la lettre le sujet il faudrait prendre deux rayons allant vers l'oeil (donc tenir compte de la taille de celui-ci), mais cela ferait un schéma un peu difficile à lire.
Donc l'implicite est que le dioptre plan est stigmatique (approximativement ...) et donc qu'il y a UNE image, et on prend deux rayons dont un simple, celui perpendiculaire à la surface, pour déterminer l'image.
Le dioptre étant stigmatique, peu importe où l'on regarde, donc la position de B n'a pas d'importance.

Le rayon (1) qui arrive ne sert à rien dans le raisonnement, il faut simplement deux rayons (1) et (2) qui partent de A.
J'ai bien dit dans le raisonnement, il faut bien sûr que le poisson soit éclairée.

L'oeil ponctuel signifie que les dimensions de l'oeil sont faibles par rapport aux autres dimensions.

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

2) Si l'œil B est supposé ponctuel comme on le fait ici, comment peut-il intercepter plus qu'un rayon lumineux ? Si l'œil est ponctuel, il ne devrait intercepter qu'un seul rayon ? Comment alors voit-il l'image du poisson ?

Il faut supposer que l'oeil B a une certaine étendue est qu'il capte un faisceau d'épaisseur non nulle.
Ensuite vous pouvez considérer l'angle moyen du centre du faisceau. La loi de réfraction en sinus vous permet de calculer la position A'.
Vous trouverez que cette position dépend de l'angle et plus B est proche de la surface plus l'image se rapproche de la surface également.

Vous aurez la solution d'une image approchée en ne prenant que les petits angles, ce qui vous donnera un rapport des distances de A et A' à la surface en fonction de l'indice.