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Barre d'outils faisceaux et champs
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La barre d'outils « Faisceaux et Champs en Optique Géométrique » permet, sur des systèmes centrés de lentilles minces et de diaphragmes, de tracer un faisceau issu d'un point objet quelconque, et d'étudier la diaphragmation de ce faisceau par les différentes ouvertures des lentilles et des diaphragmes qu'il rencontre successivement.

Cette barre donne également la possibilité de visualiser dans l'espace image la section du faisceau par un plan transversal (intersection commune aux différentes projections coniques de centre B', dans ce plan, des diaphragmes conjugués dans l'espace image du système).

Barre d'outils : Faisceaux et Champs en OG

Quelques précisions

Cette barre d'outils et la documentation pour son utilisation peuvent être téléchargés (voir dernière rubrique de CabriCabrac).
La barre d'outils proprement dite est un fichier .env qui peut être appelé une fois ouvert Cabri Géomètre II Plus. La barre se juxtapose alors à celle déjà existante et qui comprend les outils usuels de Cabri.
Si le fichier est enregistré en .fig, la barre d'outils n'est pas enregistrée. Seul l'enregistrement .env le permet.


Les deux parties de ce fichier sont :
  1. Une description rapide des 14 macrocommandes de la barre d'outils.
  2. L'étude d'un exemple (doublet objectif de lentilles minces, mis au point à l'infini) en 24 images.

A. Description des macrocommandes

Création d'un point objet B qui peut être déplacé axialement et transversalement et être envoyé « à l'infini ».
Création d'un diaphragme d'abscisse et de diamètre donnés, et tracé d'un rayon BP, où P est un point variable de l'ouverture du diaphragme.
Création d'une lentille mince d'abscisse, de diamètre et de focale donnés, et réfraction d'un rayon à travers cette lentille.
Création d'un diaphragme d'abscisse et de diamètre donnés, et tracé d'un rayon à travers ce diaphragme.
Conjugaison d'un point objet à travers une lentille définie par son abscisse et sa focale.
Conjugaison d'un diaphragme objet à travers une lentille définie par son abscisse et sa focale. Dessin du diaphragme image et affichage de l'abscisse et du diamètre de cette image.
Conjugaison d'un point image à travers une lentille définie par son abscisse et sa focale.
Conjugaison d'un diaphragme image à travers une lentille définie par son abscisse et sa focale. Dessin du diaphragme objet et affichage de l'abscisse et du diamètre de cet objet.
Projection conique, de sommet B' et sur un plan transversal [S], d'un diaphragme image défini par son abscisse et son diamètre.
Intersection de 2, 3, 4, 5 ou 6 disques (opération de type ET (C1, C2, ...)).

B. Exemple d'application

Il s'agit de l'étude d'un objectif photographique symétrique diaphragmé en son milieu. Il est composé de deux lentilles minces convergentes. La mise au point est faite à l'infini.

Les valeurs ont été choisies arbitrairement. Le but n'est pas de décrire un instrument existant, mais de mettre en évidence le rôle des diaphragmes dans l'étude du champ. Seul un tracé de faisceau et la variation continue de son inclinaison permettent de comprendre comment les différents diaphragmes peuvent intervenir en stoppant, à tour de rôle quand la lumière progresse dans le système, une partie des rayons. La conséquence en est une diminution de l'éclairement pour les instruments objectifs - ou de la luminance apparente, pour les instruments oculaires - quand on s'écarte de l'axe optique.

Tous les outils n'ont pas été utilisés : c'est le cas des 7, 8, 10, 12, 13, 14 ; les deux premiers sont analogues aux outils 5 et 6 (ils concernent simplement les conjugaisons inverses), et les trois derniers sont analogue au 11, très facile à utiliser.




Pour observer cette gif animée on pourra se concentrer :
  1. d'abord sur la section du faisceau à droite, avec diaphragmation en œil de chat, puis
  2. sur le système optique avec la diaphragmation successive des rayon.
La démonstration de la construction de la figure ci-dessus est faite en 24 images dans le diaporama suivant.
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