Dioptrie et dioptrie | C'est une relation avec le pouvoir grossissant

Puissance dioptrique

À quoi fait référence Diopter?

L'unité de mesure de la puissance optique d'un miroir incurvé ou d'une lentille est appelée dioptrie (D). La puissance dioptrique est donnée par l'inverse de la distance focale de la surface de la lentille ou du miroir (en mètres), c'est-à-dire [1D = 1 m-1]. Par exemple, un objectif avec une distance focale de ½ mètres a une puissance optique de 2D. Un miroir plan ou un verre plat a une distance focale égale à l'infini (∞) et une puissance dioptrique optique égale à zéro; par conséquent, ils ne peuvent pas faire converger ou diviser les rayons lumineux.

À quoi fait référence le terme Dioptrique?

Le terme Dioptrique fait référence à l'étude de la réfraction de la lumière à travers les lentilles. Les télescopes qui utilisent une lentille convexe sont souvent appelés 'dioptrique«télescopes. Alhazen, le père de l'optique moderne, a mené des études initiales sur la dioptrie.

Qui a trouvé la relation entre la puissance optique et la distance focale?

En 1866, Albrecht Nagel fut la première personne à suggérer la puissance optique (l'inverse de la distance focale) pour l'étiquetage / numérotation des lentilles. Plus tard en 1872, un ophtalmologiste français Ferdinand Monoyer a inventé le terme dioptrie pour la puissance optique / réfractante influencée par le terme de Johannes Kepler dioptrique.  Le système international de l'unité n'a inclus aucun symbole officiel pour Diopter. Cependant, les symboles D or dpt. sont couramment utilisés. 

Pourquoi l'utilisation de la puissance dioptrique est-elle préférée à la distance focale dans l'équation du fabricant de lentilles?

L'équation du fabricant de verres

utilise l'inverse de la distance focale. Par conséquent, en utilisant la puissance optique, les calculs deviennent simples, et la simple addition des puissances peut donner la distance focale approximative lorsque l'épaisseur de la lentille est négligeable. Par exemple, si une lentille mince de 1 dioptrie est placée très près d'une lentille mince de 2 dioptries, alors la puissance du système de lentilles résultant est d'environ 3 dioptries. 

Quelle est la puissance dioptrique optique d'un œil humain?

 Un œil humain moyen détendu a la puissance optique de environ 60 dioptries. Le cristallin ne représente que 1/3 de la puissance réfractive totale (soit environ 20 dioptries). La cornée contribue pour les 2/3 restants de la puissance réfractive (soit environ 40 dioptries).  

Un fait intéressant à propos de l'œil humain est qu'il peut varier / ajuster sa puissance optique dans une certaine mesure. Cette capacité d'un œil humain à modifier sa puissance optique est appelée l'amplitude de l'hébergement. Ceci est réalisé par la contraction et la relaxation de la muscles ciliaires selon la tension / le stress de l'œil, l'objet à focaliser et la quantité de lumière reçue. Cette capacité s'affaiblit cependant avec l'âge. Jusqu'à l'âge de 15 ans, l'œil humain peut accueillir de 11 à 16 dioptries qui diminuent à 10 dioptries à 25 ans. Cela diminue encore à 1 dioptrie après avoir atteint l'âge de 60 ans. 

Quelle est la nature du pouvoir dioptrique des lentilles sphériques et des miroirs?

Les lentilles concaves sont associées à une puissance dioptrique optique négative, c'est-à-dire que ces lentilles ont une puissance divergente.

Lentille convexe Source de l'image: Utilisateur Sapin0002 on en.wikipedia

Les lentilles convexes sont associées à un pouvoir dioptrique optique positif c'est-à-dire que ces lentilles ont un pouvoir convergent.

puissance dioptrique
Lentille convexe Source de l'image: Utilisateur Sapin0002 CC BY-SA 3.0

La puissance de ces lentilles est mesurée à l'aide d'un lensomètre, et la puissance de l'œil est mesurée par autoréfracteur. 

Les miroirs convexes sont associés à une puissance optique négative c'est-à-dire que ces miroirs ont une puissance divergente et sont couramment utilisés comme rétroviseurs dans les véhicules.

Miroir convexe
Source de l'image: Ildar Sagdejev (Spécieux), 2008-03-14 Miroir convexe dans l'entrée du garage d'AtlantaCC BY-SA 4.0

Les miroirs concaves sont associés à une puissance optique positive, c'est-à-dire que ces miroirs ont une puissance convergente et sont couramment utilisés dans les miroirs de rasage et les télescopes. 

Miroir concave Source de l'image: AfroBrésilienMiroir dentaire 01CC BY-SA 3.0

Quelle est la relation entre la puissance de grossissement et la puissance dioptrique optique?

Une simple loupe avec une puissance de grossissement V est liée à la puissance optique φ du verre par 

V = 0.25 m x + 1

Cette expression donne le grossissement approximatif observé par une personne ayant une vision normale lorsqu'elle utilise une loupe pour voir un objet.

Cela montre que la puissance de grossissement est directement proportionnelle à la puissance optique. Par conséquent, avec une augmentation de la puissance de grossissement, la puissance dioptrique augmente également. 

Quelle est la relation entre la puissance dioptrique optique et la courbure?

La courbure d'une lentille peut être mesurée en dioptries comme l'inverse du rayon de la lentille (en mètres). Par exemple, si une lentille sphérique a un rayon de 1/5 mètre, alors sa courbure est de 5 dioptries. 

Soit C la courbure de l'une des surfaces d'une lentille et n l'indice de réfraction de la lentille. Ensuite, la puissance optique de la lentille est donnée par 

φ = (n - 1) C 

Cela montre que la puissance optique est directement proportionnelle à la courbure d'une lentille. Plus la courbure est importante, plus la puissance est élevée. Lorsqu'une lentille a des surfaces courbes des deux côtés, leurs courbures peuvent être considérées comme positives pour la lentille et ajoutées. Cela ne peut être suivi que lorsque l'épaisseur de la lentille est beaucoup plus petite que le rayon des courbures. Dans le cas d'un miroir, la puissance optique est donnée par = 2C (où C est la courbure du côté réfléchissant.)

Pour en savoir plus sur la visite du lensomètre https://lambdageeks.com/a-detailed-overview-on-lensometer-working-uses-parts/ & pour la visite de l'autoréfracteur https://lambdageeks.com/autorefractor/

À propos de Sanchari Chakraborty

Je suis un apprenant passionné, actuellement investi dans le domaine de l'optique appliquée et de la photonique. Je suis également membre actif de SPIE (Société internationale pour l'optique et la photonique) et OSI (Optical Society of India). Mes articles visent à mettre en lumière des sujets de recherche scientifique de qualité d'une manière simple mais informative. La science évolue depuis des temps immémoriaux. Alors, j'essaie de ma part de puiser dans l'évolution et de la présenter aux lecteurs.

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