simulateur de
système optique

Lors de mes études nous avons étudié les systèmes optiques à lentille mince. J'ai observé que notre professeur pouvait passer beaucoup de temps à tracer la trajectoire de la lumière à travers les lentilles. Le schéma pouvait manquer de précision et donc manquer de clarté. Il me semblait également interessant pédagogiquement de permettre aux étudiant d'expérimenter eux même différentes configurations de lentilles.

C'est ainsi que m'est venu une idée: programmer un logiciel qui permet de simuler la trajectoire de la lumière à travers un système optique personnalisable.

Le le logiciel est composé de 3 fenètres :
• Un menu
• Un affichage du schéma
• Un affichage les résultats de calcul

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Architecture

Présentation des différentes fenètres

Menu

Le menu est divisé en 4 parties :

• (1) : On initialise ici la source lumineuse.
La case échelle automatique permet de faire une mise à l'échelle du schéma pour que tout les éléments importants soient représentés
Le bouton Schema permet d'afficher le tracé du système optique.
Le bouton Résultats permet d'afficher le résultat des calculs.

• (2) : On paramètre ici les lentilles minces à ajouter.
On peut choisir d'afficher ou non les traits de construction des images de l'objet à travers la lentille.

• (3) : On a ici une liste des différentes lentilles ajoutées.
Il est possible de supprimer ou de modifier la lentille selectionnée.

• (4) : Cette partie du menu n'est à modifier que si la case d'échelle automatique n'est pas cochée.
Elle permet de faire une mise à l'échelle manuelle du schéma.

Schéma

Voici le tracé correspondant au menu précédent.

On peut observer la variation d'épaisseur du faisseau lumineux lors de sa travrersée du système optique.

(PS : l'image de sortie de ce système optique est à l'infini)

Calculs

Voici le résultat des différents calculs qui on permis le tracé du schéma.

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Résultats

De quoi est capable le logiciel ?

Systèmes optiques de base

Avec ce logiciel, il est possible de représenter tous les système optiques composés de 1 à 10 lentilles minces. C'est un outil pédagogique particulièrement éfficace pour aider à la compréhension de l'optique. Mon professeur de physique de l'époque était particulièrement intéréssée par ce projet et a récuperé un exemplaire du logiciel.