Comment se fabriquer un objectif compatible UV ?

seba · Décembre 20, 2017, 07:08:51

Citation de: jaric le Décembre 20, 2017, 00:24:52
C'est plus une question d'indice de réfraction que de matériaux, mais je suppose que cela revient au même, sauf si on peut modifier l'indice de la silice par traitement ou introduction de corps étrangers comme dans le verre ordinaire (probablement pas facile si on veut conserver la transparence aux UV).

Pour que l'indice de réfraction soit différent, la composition chimique doit être différente (au moins en petite quantité).
Mais ce n'est pas l'indice de réfraction qui est important mais la constringence (nombre d'Abbe).
C'est-à-dire la bonne combinaison des constringences des deux lentilles.

Jean-Claude · Décembre 20, 2017, 08:15:21

A titre d'info,

l'ex Nikkor F aujourd'hui Rayfact de l'usine Tochigi (Les anciens EL-Nikkor existent encore chez eux)

http://www.tochigi-nikon.co.jp/en/products/lens/uv.htm
les Jenoptic, dont le fameux 105 Coastal américain

https://www.jenoptik-inc.com/product/uv-vis-105mm-slr-uv-vis-ir-60mm-apo-macro-lenses/

buzoqueur · Décembre 20, 2017, 08:34:42

Ancien utilisateur de cuves pour spectrophotomètres de laboratoire de chimie

Pour information voici, extrait du catalogue d'un fournisseur de matériel de laboratoire ( Dutscher ), les caractéristiques du verre optique et du quartz ( silice ) des cuves pour spectromètre UV/visible.
le prix des cuves en quartz est du double des cuves verre optique.
https://www.dutscher.com/data/pdf/fr/fr/page0258.pdf
Cdt

VentdeSable · Décembre 20, 2017, 08:58:11

Une explication toute récente sur : sur Galerie-Photo. En gros... c'est bien le tirage contact.

J

FroggySeven · Décembre 20, 2017, 09:56:35

Merci pour toutes ses infos

CONSTRINGENCE : tu veux dire qu'il faut aussi deux constringentes différentes en plus de deux indices de réfraction diffrérents !?
Je croyais simplement qu'on recherchait la plus plus faible...

seba · Décembre 20, 2017, 10:25:38

Citation de: FroggySeven le Décembre 20, 2017, 09:56:35
CONSTRINGENCE : tu veux dire qu'il faut aussi deux constringentes différentes en plus de deux indices de réfraction diffrérents !?
Je croyais simplement qu'on recherchait la plus plus faible...

Le principe de correction d'un doublet : on a une lentille convergente en crown, peu dispersif, et une lentille divergente en flint, plus dispersif.
L'association des deux lentilles permet d'avoir un doublet convergent dont l'aberration chromatique est corrigée, pas parfaitement mais c'est bien mieux que sans correction.
On peut corriger plus complètement avec, par exemple, une lentille convergente faiblement dispersive (fluorine par exemple) et une lentille divergente adaptée en conséquence. Là c'est des calculs compliqués, il faut que les dispersions des deux matériaux soient liées par une certaine relation et ça sort du peu de mes connaissances.

Jean-Claude · Décembre 20, 2017, 12:39:13

En gros il y a 3 manières de calculer

Achromatique, la correction est parfaite et calculée pour deux couleurs du spectre visible et en dehors celà se balade plus ou moins (plutôt moins pour les bons objectifs et plutôt moins pour les moins bons

Apo, la correction est parfaite et calculée pour trois couleurs du spectre visible et en dehors cela se balade plus ou moins, la aussi il y a des différences énormes entre des Apos budget qui derivent beaucoup en dehors des 3 points et des Apo chers avec peu de dérives (par ex. Le 250 Super Apo Zeiss C pour Blad)

Les Super Apo, le qualificatif super n'étant pas toujours revendiqué, qui ont très très peu de dérives sur l'ensemble du spectre visible ou au delà en proche UV et IR comme c'est le cas du Nikon 105 et des Jenoptic

FroggySeven · Décembre 20, 2017, 13:18:18

Seba parlait plutôt du comment que du pourquoi.

Ok, j'ai compris, merci (je croyais que seule la différence d'indice suffisait).

seba · Décembre 21, 2017, 07:02:52

Sur cette page c'est bien expliqué.
Pour que le doublet soit achromatique, il doit satisfaire la relation ci-dessous.

http://serge.bertorello.free.fr/optique/instrum/objectif.html

seba · Décembre 21, 2017, 07:11:56

Ce passage fait aussi comprendre les caractéristiques des verres nécessaires à cette correction.

FroggySeven · Décembre 21, 2017, 10:27:34

Une fois n'est pas coutume, je ne trouve pas que l'article de Serge Bortolello est bien expliqué

: on a les ingrédients, mais pas la recette.
Ceci, en regardant longtemps droit dans les yeux le schema de parcours des rayons sur wiki (pas vraiment expliqué non plus), j'ai eu du mal, mais je crois que ça commence enfin à rentrer.

Il me semble qu'on peut faire le raisonnement suivant.

Imaginons une lentille convergente suivie d'une lentille divergente de puissance opposée, du même matériau.
Les rayons bleus vont plus converger que les rouges, puis vont plus diverger que les rouges,
et au final ça se compense parfaitement, on a un magnifique doublet achromatique...
... sauf que la puissance de l'ensemble est nulle, on se retrouve grosso modo avec une lame de verre. C'est ballot.

Alors du coup, qu'est-ce qu'on fait si on veut obtenir un ensemble convergent ?
Et bien on augmente un peu la puissance de la lentille convergente.
Oui mais du coup, ce n'est plus un doublet achromatique...
...SAUF si on compense avec une meilleure constringence !!!

BREF, il faut que la lentille la plus puissante, qui va imposer sa nature au doublet,
compense sa puissance par un effet plus limité sur le chromatisme.
(ou inversement, que la lentille la moins puissante compense ses formes moins prononcées
par un effet plus fort sur le chromatisme).

On peut noter qu'à aucun moment de ce raisonnement on a parlé de l'indice de réfraction.
Il est donc en théorie parfaitement possible de construire un doublet achromatique avec deux verres de même indices (j'ai tout juste seba

).
Seulement voilà, en pratique, il s'avère que les verres qui font peu de différence entre les couleurs, dévient aussi moins bien les rayons.
En d'autres termes, le crown (ou encore mieux la fluorite) qui a une bonne (=faible) constringence, a aussi un faible indice de réfraction.
"PATATRA !!! ça va dans le mauvais sens, c'est justement la lentille qui doit imposer sa puissance au doublet !!!" vous dites-vous ?
Et bien c'est exactement ce que s'est dit Newton, qui arrivé à ce stade à jeté l'éponge et est parti fabriquer des réflecteurs.

Sauf qu'à y regarder de plus près le rapport réflexion sur contringence.................
(bon j'en suis là dans mon raisonnement, j'ai du pain sur la planche l'air de rien.
bonne résolution pour 2018 : terminer ce raisonnement et l'illustrer avec de beaux schémas).

seba · Décembre 21, 2017, 11:31:06

Citation de: FroggySeven le Décembre 21, 2017, 10:27:34
On peut noter qu'à aucun moment de ce raisonnement on a parlé de l'indice de réfraction.
Il est donc en théorie parfaitement possible de construire un doublet achromatique avec deux verres de même indices (j'ai tout juste seba ).

Il existe des doublets de ce genre, d'après ce que j'ai lu c'est souvent le cas des doublets internes des objectifs type Planar.

seba · Décembre 21, 2017, 12:14:45

Citation de: seba le Décembre 21, 2017, 11:31:06
Il existe des doublets de ce genre, d'après ce que j'ai lu c'est souvent le cas des doublets internes des objectifs type Planar.

Par exemple.

FroggySeven · Décembre 21, 2017, 13:28:50

génial <3 merci

Tout ça me donnerait presque envie de faire une animation vidéo.

seba · Décembre 22, 2017, 07:10:40

Un autre exemple.
L'idée c'est, par ce moyen, de corriger l'aberration chromatique sans aucune répercussion sur les aberrations géométriques.
Le calculateur peut donc se concentrer sur les aberrations géométriques sans se soucier de l'aberration chromatique, puis la corriger indépendamment grâce à cette "surface enterrée" (je ne sais pas si c'est la bonne traduction).

FroggySeven · Décembre 22, 2017, 09:44:42

Je comprends l'idée mais je n'arrive pas à visualiser.

Je taduirais bien ça par des expressions comme "semi/faux/-dioptre- masqué/furtif"

balfly · Décembre 23, 2017, 18:18:47

Bonsoir

Je signale qu'il y a une solution à la correction du chromatisme avec 2 lentilles convergentes de même verre, silice fondue ici,
il consiste à placer les 2 lentilles de distances focales f1 et f2 à une distance l'une de l'autre égale à (f1+f2)/2.
C'est la correction d'Huygens.
Ce n'est pas aussi performant que la correction classique
- la distance focale est corrigée de l'aberration mais pas les plans principaux (la distance est à ajuster en pratique)
- surtout cette correction ne permet pas d'améliorer naturellement les autres aberrations géométriques
mais si le phénomène de chromatisme est un problème dans le cas présent c'est une solution à tenter.
Il faut placer les 2 lentilles dans un ordre tel que l'ensemble reste convergent.

Cordialement

seba · Décembre 23, 2017, 18:26:32

Il me semble que cette condition supprime le chromatisme apparent (de grandeur) d'un oculaire, mais je ne pense pas qu'elle corrige le chromatisme longitudinal d'un objectif.

seba · Décembre 23, 2017, 18:59:00

Tien d'ailleurs je suis tombé sur un passage où il est indiqué que si l'oculaire qui porte son nom a bien été conçu par Huygens, la condition d'achromatisme apparent n'est pas du tout de lui (il a indiqué différentes variantes pour son oculaire dont une seule satisfait - sans doute sans qu'il en soit conscient - à la condition d'achromatisme apparent).

FroggySeven · Décembre 24, 2017, 09:08:15

Merci Balfly pour ce parallèle (c'est le cas le dire

!) avec cette variante de l'objectif de Huygens.
Bon... si je trouve un moment va falloir que je sorte une règle et un crayon...

Seba : merci, connaissant pas cette notion d' "achromatisme de grandeur". Mais du coup ça a une utilité quand même de la corriger dans certains cas ou pas ?

seba · Décembre 24, 2017, 09:48:33

Le texte que j'ai trouvé va à l'encontre de ce qui est généralement expliqué, à savoir que Huyghens a inventé son oculaire dans le but de supprimer le chromatisme apparent. Ce qui est supprimé c'est le chromatisme apparent de l'oculaire lui-même, en aucun cas cet oculaire ne corrige l'aberration chromatique de l'objectif. Et il est vrai qu'à l'époque, les objectifs achromatiques n'existaient pas.
Donc oui c'est très utile mais ça ne dispense pas de l'utiliser conjointement avec un objectif achromatique.

FroggySeven · Décembre 24, 2017, 09:51:29

Mais je ne comprends pas : à quoi bon corriger le chromatisme de grandeur d'un oculaire, si de toute façon l'oeil fait converger les rayons parallèles ?

seba · Décembre 24, 2017, 10:00:40

C'est ce qui est expliqué dans le texte : avec l'oculaire de Huyghens, les différentes couleurs sortent parallèles (pour une direction donnée) de l'oculaire et donc sont focalisées au même endroit sur la rétine. Avec un oculaire entachée de chromatisme de grandeur, les différentes couleurs ne sortiront pas parallèles et des franges colorées entoureront les objets.

FroggySeven · Décembre 24, 2017, 10:07:55

ah ok j'avais compris de travers...

seba · Décembre 24, 2017, 11:08:17

Un extrait qui rejoint le texte publié plus haut.
A l'époque où Huygens a créé son oculaire, personne ne comprenait rien à la dispersion et a fortiori à l'achromatisation.
C'est donc purement par un heureux hasard que son oculaire présentait cette qualité.
Cependant je me demande quel est l'effet d'un tel oculaire utilisé conjointement avec un objectif simple.