A-DE-IJ-Z
A-D
Axe Principal

Étant donné un système optique centré, c'est à dire qui possède un axe de symétrie de révolution, qui traverse l'espace objet réel et l'espace image réelle. On appelle axe principal du système cet axe de symétrie.

Exemple : Lentille convergente.

Contre-exemple : Une lentille cylindrique possède un axe de révolution mais n'est pas un système centré.

Conditions de GAUSS

Un système est utilisé dans les conditions de Gauss, lorsque les rayons qui le traversent sont peu inclinés sur l'axe principal ( rayons paraxiaux).

On peut alors considérer valable l'approximation qui permet de confondre l'angle d'incidence et son sinus (a~sina).

Dans ces conditions, il y a stigmatisme pour les points objet et image.

Ce stigmatisme est dit approché car il nécessite les conditions de Gauss pour être réalisé.

C'est en 1841 que Gauss a, le premier, présenté un exposé sur la formation des images dans cette approximation. Depuis, on emploie également les termes d'approximation de Gauss ou d'optique Gaussienne.

Division harmonique

Quatre points alignés , , , forment une division harmonique si les points et sont distincts et divisent le segment dans le même rapport :

L'ensemble des points tels que :

est le cercle de diamètre tel que :

E-I
Faisceau Lumineux

Un faisceau lumineux est constitué d'un ensemble de rayons.

Il peut être :

- parallèle si les rayons qui le constituent sont parallèles,

- convergent si les rayons qui le constituent, convergent vers un même point

- divergent si les rayons qui le constituent, semblent provenir d'un même point.

Remarque :

Un faisceau convergent devient un faisceau divergent après passage par le point de convergence.

Foyers

Un foyer image est le point où convergent, après traversée du système optique, les rayons d'un faisceau parallèle. Il est dit principal sur l'axe principal, et secondaire en dehors de cet axe.

Un foyer objet est le point d'où partent les rayons qui, après traversée du système optique, forment un faisceau parallèle. Il est dit principal sur l'axe principal, et secondaire en dehors de cet axe.

Dans l'approximation des lentilles minces, l'ensemble des foyers secondaires et le foyer principal sont tous situés dans un plan de front appelé plan focal.

Image

On appelle image d'un objet par un système optique, l'ensemble des images des points de l'objet.

On appelle image d'un point, la zone de convergence des rayons, après traversée du système optique (image réelle) ou la zone d'où les rayons semblent provenir (image virtuelle). Lorsque cette zone se réduit à un point, le système est dit stigmatique.

En pratique, l'image ressemble à l'objet (sinon le système ne présente pas d'intérêt), elle peut être

  • agrandie : plus grande que l'objet ( |grandissement| >1) ;

  • rapetissée : plus petite que l'objet ( |grandissement| <1) ;

  • droite : dans le même sens que l'objet (grandissement >0) ;

  • renversée : dans le sens contraire à l'objet (grandissement <0) ;

  • déformée : un système qui déforme parce qu'il n'a pas le même grandissement dans différentes directions provoque une anamorphose (ex : glace déformante) ;

  • floue

J-Z
Objet

En optique, on appelle objet tout ensemble de points lumineux. Il peut s'agir d'une source primaire qui produit de la lumière (ex : soleil, étoiles, filament de lampe allumée, écran de télévision ou d'ordinateur en fonction), ou d'une source secondaire qui diffuse une partie de la lumière qu'elle reçoit (ex : lune, planètes, la plupart des objets qui nous entourent lorsqu'ils sont éclairés).

On considère, en général, des objets plans situés dans des plans de front de systèmes optiques.

Dans des systèmes composés on pourra considérer qu'une image produite par une première partie du système est un objet pour le reste du système.

Objet Réel

Un objet réel est un objet situé en avant de la face d'entrée du système optique, dans l'espace objet réel.

Des rayons (bien réel) partent des points qui constituent cet objet vers la face d'entrée du système optique.

Avec une loupe, des lunettes correctrices, ou un télescope, on observe des objets réels.

Dans un système optique composé, une image, formée par une première partie du système, peut être considéré comme un objet réel pour la seconde partie si l'image en question est située en avant de cette seconde partie.

Plan de Front

Etant donné un système optique centré, on appelle plan de front tout plan perpendiculaire à l'axe principal qui est un axe de symétrie de révolution pour le système optique.

Exemple : sur cette figure, l'objet et l'image sont situés dans des plans de front.

Rayons Paraxiaux

Les rayons peu inclinés sur l'axe principal sont appelés rayons paraxiaux.

Lorsqu'on se limite à l'étude de tel rayons, on peut considérer valable l'approximation qui permet de confondre l'angle d'incidence et son sinus ( ).

On dit alors qu'on travaille dans les conditions de GAUSS.

Dans ces conditions, il y a stigmatisme pour les points objet et image. Ce stigmatisme est dit approché car il nécessite les conditions de Gauss pour être réalisé.

Stigmatisme

Propriété d'un système optique qui associe un seul point image à un seul point source. Un système peut n'être stigmatique que pour certains points remarquables. Pour un système stigmatique, tous les rayons issus d'un point source du domaine de stigmatisme, convergent vers le (ou proviennent du) même point image. Le stigmatisme est dit rigoureux lorsque le chemin optique entre le point objet et le point image est indépendant du rayon. Le stigmatisme est dit approché lorsque les conditions de Gauss sont nécessaires pour qu'il soit réalisé.

Exemple de système non stigmatique pour le couple de points : le rayon ne passe pas par , image de par d'autres rayons.

Un dioptre plan n'est pas stigmatique.