Aide de Optgéo

OptGéo, version 2.00 bêta

Logiciel de simulation d'optique géométrique à deux dimensions

Ce logiciel à but éducatif est disponible sous license GNU General Public License, dont une copie est fournie avec la distribution. Vous pouvez donc librement l'utiliser, en faire des copies, et le modifier (à condition de respecter la license). Le code source est disponible sur le site de l'auteur.

Et si vous trouvez OptGeo utile, envoyez moi un petit courriel, ça fait toujours plaisir !

I Fonctionnement du logiciel

Présentation

Remarque importante: utilisation de la souris

Comment...

...ajouter un élément ou une source

...déplacer un élément ou une source

...modifier un élément ou une source

...supprimer un élément ou une source

...dupliquer un élément ou une source

...annuler une opération en cours

...grouper des éléments

...annuler les dernières actions
Options

Préférences (menu Fichier)

II Propriétés des divers éléments optiques

1) Les sources lumineuses

Rayon unique

Source ponctuelle

Onde plane

2) Miroirs

Miroir plan

Miroir sphérique convexe idéal

Miroir sphérique concave idéal

Miroir sphérique convexe réel

Miroir sphérique concave réel

Miroir elliptique; parabolique; hyperbolique

Lame semi-réfléchissante

3) Régions réfractantes

Lentille mince convergente idéale

Lentille mince divergente idéale

Lentille quelconque

Sphère réfractante

Polygône réfractant (dont: prisme, lame, etc...)

Polycercle réfractant

Prisme réfractant

4) Surfaces absorbantes ou transparentes

Ecran

Diaphragme à iris

Oeil stylisé

Présentation
Après avoir choisi les dimensions de son espace de travail, on dépose sur celui ci des miroirs (plans, sphériques, paraboliques, hyperboliques, elliptiques), des lentilles (minces ou épaisses), des volumes réfractants (sphères, prismes, lames, polyhèdres), des éléments divers (écrans, diaphragmes, lames semi-réfléchissantes), ainsi que des sources (ponctuelles réelles, ponctuelles virtuelles, ondes planes, rayons uniques). Optgéo trace les rayons lumineux., en utilisant les lois de Descartes. On peut aussi, dans certains cas, tracer des surfaces d'onde.
Le répertoire "exemples" contient un certain nombre de simulations toutes faites.

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Remarque importante: utilisaton de la souris
Un élément optique est repéré par au moins 2 points. Lors de la saisie de l'élément à la souris, il ne faut pas maintenir le bouton de la souris enfoncé entre 2 points; pour un miroir plan par exemple, on fait un clic simple à l'endroit où doit se situer le 1er bord du miroir, on relâche le bouton, on va à l'endroit où doit se situer le 2ème bord, on clique et on relâche.

Remarque: pour placer 2 points consécutifs sur une même horizontale, faire un clic simple pour le premier point, puis enfoncer la touche "Ctrl" du clavier, la maintenir enfoncée, faire le clic simple pour le second point, puis relâcher la touche "Ctrl". Pour les placer sur une même verticale, même procédure avec la touche "Alt".

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Ajouter un élément ou une source
Pour chaque élément, il existe 2 méthodes d'ajout: à la souris, et au clavier. La saisie à la souris permet une saisie rapide, mais certaines propriétés de l'élément déposé ont des valeurs standarts. La saisie au clavier est plus longue mais permet de régler tous les paramètres. On peut aussi utiliser les 2 méthodes: saisie rapide à la souris, puis modification des propriétés au clavier.

Pour saisir à la souris: il suffit de cliquer sur l'icône de l'élément dans la barre d'outil, puis de saisir les différentes points: voir remarque importante sur l'utilisation de la souris.

Pour saisir au clavier, il faut passer par le menu ajouter.

Remarque: obtention de miroirs troués: il peut être utile dans certains cas de trouer les miroirs sphériques en leur centre (combinaisons optiques de certains téléscopes par exemple); pour cela, commencer par ajouter un miroir normal; puis modifier le miroir, et choisir dans la boite des propriétés du miroir de le trouer et la taille du trou.

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Déplacer un élément ou une source
Cliquez sur le bouton "Déplacer" dans la barre d'outil, ou passer par le menu "Edition" puis "Déplacement d'un élément" . Il apparaît un certain nombre de cercles bleus, de croix vertes, et éventuellement de croix cyan sur la simulation, autour des points caractéristiques des éléments présents. Lorsqu'on passe le curseur de la souris au dessus de ces points, le curseur change de forme, indiquant les opérations possibles. Il est ainsi possible de translater un élément (croix verte), de faire bouger un point sans faire bouger les autres (cercles bleus) (le curseur indique "rotation", bien que le terme soit impropre, le déplacement permettant aussi une dilatation ou rétraction de l'élément), de déplacer un centre de courbure ou un foyer (croix cyan).
La méthode est la suivante: lorsque le curseur a la forme désiré, on clique et on relâche; on déplace la souris jusqu'à destination, on clique et on relâche; l'élément est redessiné "en direct" au fur et à mesure du déplacement.

Déplacement vertical: enfoncer la touche « Alt » et la maintenir enfoncée; cliquer sur le point à déplacer; l'amener à la position voulue, cliquer pour le poser, et relâcher enfin la touche « Alt ».

Déplacement horizontal: enfoncer la touche « Ctrl » et la maintenir enfoncée; cliquer sur le point à déplacer; l'amener à la position voulue, cliquer pour le poser, et relâcher enfin la touche « Ctrl ».

Important: une fois les modification effectuées, il faut cliquer sur le bouton "Fin Dépl." de la barre d'outil pour revenir en mode normal.

Conseil: si vous avez du mal à différencier 2 points trop proches, utilisez le zoom de la barre d'outil pour les séparer. Si vous n'y arrivez pas comme ça, passez plutot par "Propriétés".

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Modifier un élément ou une source
Cliquez sur le bouton "Propriétés" dans la barre d'outil, ou passer par le menu "Edition" puis "Propriétés d'un élément" . Il apparaît un certain nombre de cercles bleus sur la simulation, autour des points caractéristiques des éléments présents. Lorsqu'on passe le curseur de la souris au dessus de ces points, le curseur change de forme, indiquant "Propriétés: clic". Un clic simple lance alors l'ouverture de la fenêtre de propriétés de l'élément considéré. (c'est la même fenêtre que lors d'un ajout d'élément par le menu "Ajout"). On valide les modifications dans la fenêtre par le bouton "OK" ou on abandonne.
Important: une fois les modification effectuées, il faut cliquer sur le bouton "Fin prop." de la barre d'outil pour revenir en mode normal.

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Supprimer un élément ou une source
Cliquez sur le bouton "Supprimer" dans la barre d'outil, ou passer par le menu "Edition" puis "Suppression d'un élément" . Il apparait un certain nombre de cercles rouges sur la simulation, autour des points caractéristiques des éléments présents. Lorsqu'on passe le curseur de la souris au dessus de ces points, le curseur change de forme, prenant la forme d'un marteau. Un clic simple permet, après demande de confirmation, de supprimer l'élément correspondant.
Une fois la suppression effectuée, le logiciel quitte automatiquement le mode suppression. Si en fin de compte on ne veut rien supprimer, il faut cliquer sur le bouton "Fin suppr." dans la barre d'outil.

Remarque : si on veut repartir d'une simulation vierge, passer par le menu "Fichier", puis "Nouvelle simulation".

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Grouper des éléments

On peut grouper des éléments afin de pouvoir les translater ensemble.
- Premiére méthode: cliquer sur le bouton "Gr." de la barre d'outil; sur chacun des éléments présents dans la simulation aparaît une croix violette; il suffit de cliquer sur cette croix pour ajouter l'élément au groupe; une boîte de dialogue confirme l'ajout de l'élément; une fois tous les éléments souhaités ajoutés, cliquer sur le bouton "Fin". Une boîte de diaogue confirme la création du groupe.
- Deuxième méthode: menu "Edition" puis "Grouper des éléments" puis "Tous les éléments" ou "Eléments à choisir". Dans le second cas, la saisie des éléments à ajouter se fait comme dans la première méthode. Dans le premier cas, un groupe est créé qui contient tous les éléments présents.

Déplacement d'un groupe: cliquer sur la bouton "Déplacer"; le groupe est représenté par une croix verte et des lettres "Gr"; on peut alors le déplacer comme pour un élément classique. Ce point est l'isobarycentre des points caractéristiques des éléments constitutifs du groupe.

Destruction d'un groupe: comme pour les autres éléments.

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Dupliquer un élément ou une source
Cliquez sur le bouton "Dupliquer" dans la barre d'outil, ou passer par le menu "Edition" puis "Dupliquer un élément" . Il apparait un certain nombre de cercles bleus sur la simulation, autour des points caractéristiques des éléments présents. Lorsqu'on passe le curseur de la souris au dessus de ces points, le curseur change de forme. Un clic simple permet alors de dupliquer l'élément correspondant.
Une fois la duplication effectuée, le logiciel quitte automatiquement le mode duplication. Si en fin de compte on ne veut rien dupliquer, il faut cliquer sur le bouton "Fin dupl." dans la barre d'outil.

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Annuler une opération en cours

Pour annuler l'opération en cours, appuyer sur la touche 'Esc' du clavier alors que le curseur est au-dessus de l'espace de travail.

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Annuler/Rétablir les dernières opérations

Les dernières opérations (à savoir: ajout ou suppression d'un élément, modification de ses propriétés, déplacement, groupement, duplication) peuvent être annulées (jusqu'à 50 niveaux d'annulation) au moyen de la combinaison de touche Ctrl+Z (ou: menu "Edition", "Annuler"). Et si en fait on ne voulait pas annuler (seuls les sots ne changent jamais d'avis !), on rétablit au moyen de la combinaison de touche Ctrl+R (ou: menu "Edition", "Refaire").

Options

Grille

On peut utiliser une grille pour le repérage des points et/ou leurs saisie. Pour cela, passer par le menu "Options".
Si "Attraction de la grille" est coché, lors de la saisie d'un point, c'est le point le plus proche appartenant à la grille qui est validé. Ceci est vrai lors de l'ajout d'éléments et lors de leur translation.
Dans certaines situations, l'attraction n'est pas appliquée; c'est le cas par exemple lors de la saisie du foyer d'une lentille: les bords de la lentille étant déjà choisis, l'axe focal est imposé, et le foyer ne peut pas être placé forcément sur un point de la grille.
L'affichage de la grille peut être activé directement par la case à cocher "Afficher la grille" dans la barre d'outil.

Normales

On peut demander à ce que les normales aux dioptres et aux miroirs soient affichées. Pour cela, passer par le menu "Options" puis "Afficher les normales", ou par la case à cocher "Afficher les normales" dans la barre d'outil. Un paramétrage plus fin du tracé peut être obtenu par le menu "Options", puis "Options des normales".
On peut aussi demander à ce que les angles d'incidence et de réfraction soient affichés, soit par le menu "Options" puis "Afficher les angles", soit par la case à cocher "Afficher les angles d'incidence et de réfraction" dans la barre d'outil.
Remarques: 1) l'option affichage des angles impose l'option affichage des normales
2) les valeurs des angles sont données en °; le nombre de décimales affichées peut être réglé en passant par le menu "Options" puis "Options des normales".
3) pour les élément optiques "idéalisés" (lentilles minces, miroirs sphériques paraxiaux), les normales et angles ne sont pas tracés, puisque la représentation symbolique des ces éléments en gomme la forme réelle.

Association des fichiers .opt avec OptGeo

Si on choisit d'associer les fichiers de simulation .opt avec OptGeo, un double-clic sur un fichier .opt suffira pour l'ouvrir. L'installateur ne force pas ce choix, vous êtes libre d'utiliser ou pas cette possibilité.

Couleur de fond

Permet de changer la couleur de fond de la simulation.

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Préférences
Permet de choisir les attributs par défaut des éléments à la création (couleur, épaisseur, police...).