Mesurer la distance focale d'un système optique épais

[pejive]

Un système épais c'est une lentille ou un groupement de lentilles qui ne peut pas être assimilé à une lentille mince.
Peut-être avez vous récupéré un objectif photo hors d'âge sans marque ni indication de distance focale (il faut vraiment chercher )
ou bien vous avez réalisé un assemblage de lentilles de récupération ?
La méthode de Cornu permet d'obtenir cette valeur.
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Alfred Cornu était un physicien français qui a beaucoup oeuvré en Optique
https://fr.wikipedia.org/wiki/Alfred_Cornu
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Il faut (habituellement on emploie un viseur qui donne une image nette des objets placés à une dizaine de centimètres ) viser successivement:
le foyer, la face de sortie du système optique et l'image de la face d'entrée vue à travers le système; on fait généralement la mesure des 2 côtés du système optique.
(La face d'entrée est celle par où la lumière entre dans le système et la face de sortie celle par où elle ressort)

système.jpg (11.07 Kio) Consulté 2937 fois

Le problème pour réaliser cette mesure à la maison est de remplacer le viseur. On pourrait peut-être en fabriquer un à partir d'un chercheur...
J'ai résolu le problème en utilisant une caméra placée derrière un objectif; en mettant suffisamment de tirage on parvient à mettre au point à une trentaine de cm

cornu01.jpg (107.77 Kio) Consulté 2937 fois

visee.jpg (10.35 Kio) Consulté 2937 fois

En rapprochant progressivement l'objectif on voit successivement l'image des objets très éloignés, la marque X réalisée sur la face de sortie puis l'image de la marque O de la face d'entrée

cornu02.jpg (85.01 Kio) Consulté 2937 fois

On retourne ensuite le système et on recommence les 3 pointés

cornu03.jpg (77.56 Kio) Consulté 2937 fois

(un meilleur bricoleur que moi trouvera sûrement un moyen pour aligner tout çà )
Voici les résultats des 6 pointés:

Cornu-mesures.jpg (125.56 Kio) Consulté 2937 fois

On peut ensuite calculer:
F1B=385-339=46 mm F1A1=385-325=60 mm
FA=305-260=45 mm FB1= 305- 242=63 mm
La théorie indique que l'on a: FA*F1A1=F1B*FB1= (f)²
45*60= 2700= (51,96)²
46*63 = 2898 = (53,86)²
On obtient donc une distance focale de l'ordre de 53mm à 1 mm près.

[steph37]

super expérimentation, merci @pejive !

[pejive]

2023 Cornu le retour
Le temps a passé et le matériel a changé; je vais donc tenter d'adapter la méthode à la lunette guide SvBony 50mm
Pour obtenir une mise au moins à courte distance il faut reculer au maximum le plan du capteur de la caméra, donc utiliser le tirage maximum de la lunette;
mais cela ne suffit pas; une barlow bas de gamme (Datyson) dont la lentille se dévisse facilement fournit un tube allonge.
C'est encore un peu juste, donc on rajoute un réducteur de focale x0.5

ncornu01.jpg (37.52 Kio) Consulté 1838 fois

ncornu02.jpg (55.37 Kio) Consulté 1838 fois

Ce montage permet d'obtenir une mise au point à 50/60 cm en avant de la lunette

cornu-map.jpg (23.75 Kio) Consulté 1838 fois

[pejive]

mesure de la distance focale d'un réducteur de focale x0.63

cornu2301.jpg (46.63 Kio) Consulté 1820 fois

L'objet "à l'infini" est un bouquin situé à seulement 3 mètres; désolé peut pas agrandir le séjour

cornu232.jpg (43.59 Kio) Consulté 1820 fois

Le pointé des foyers se fait facilement; la différence entre la mise au point sur une face et sur l'image de l'autre vue à travers le système est faible, mais parfaitement discernable sur une image bien contrastée

F.jpg (19.25 Kio) Consulté 1820 fois

X.jpg (11.07 Kio) Consulté 1820 fois

O1.jpg (9.32 Kio) Consulté 1820 fois

J'ai obtenu
d'un côté: 470 - 231 - 222
de l'autre: 392 - 150 - 138
D'où (voir théorie plus haut):
248x239 = (243,5)²
242x254= (248)²
ce qui donne une focale de 245 mm environ

[pejive]

pour compléter j'ai fait un peu d'imagerie directe, en utilisant des LED's dont une infrarouge

multi-leds.jpg (61.04 Kio) Consulté 1817 fois

focusIR.jpg (79.38 Kio) Consulté 1817 fois

cela confirme que la focale est bien supérieure à 220 mm
Image de la LED infrarouge; çà passe même pour un IMX178

Capture_IR.jpg (61.23 Kio) Consulté 1817 fois

[steph37]

@pejive est-ce que c'est le même exemplaire de réducteur que tu avais testé avec une autre méthode pour évaluer sa focale ? viewtopic.php?f=17&t=418&p=131630

[pejive]

Non c'est le modèle Celestron pour SCT (celui que tu m'as vendu )

[steph37]

Pour celui-là, j'avais trouvé 220 mm en utilisant une méthode blaireau-plus : démonter le réducteur du tube, viser le soleil et mesurer à quelle distance du réducteur l'image se forme sur une planche