A-CD-FG-Z
A-C
Aplanétisme

Un système centré est dit aplanétique lorsqu'on a stigmatisme dans un plan de front et que les points images de ce plan se situent dans un plan de front .

C'est à dire que, si A et A' sont conjugués, quelque soit B contenu dans le plan perpendiculaire à l'axe principal et passant par A, le point B', image de B, appartient au plan de front de A'.

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.

Conjugués

Les points A et A' sont dits conjugués, par un système optique, lorsque A' est l'image de A. Le système est alors stigmatique pour les points A et A'.

Les plans P et P' sont dits conjugués, lorsque tout point du plan P possède une image dans le plan P'.

D-F
Distance focale d'une lentille

C'est la mesure algébrique de OF' où O est le centre optique et F' le foyer principal image.

Elle est positive pour une lentille convergente.

Puissance intrinseque (ou vergence) d'une lentille

C'est l'inverse de la distance focale exprimée en mètres, elle s'exprime en dioptries.

La puissance intrinseque d'une loupe de (distance) focale 5 cm est de 20 dioptries.

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.

G-Z
Grandissement

Le grandissement est un nombre algébrique, rapport entre les dimensions de l'image et de l'objet :

Lorsque le système est aplanétique, l'image d'un objet situé dans un plan de front est également dans un plan de front. Le grandissement mesuré dans ces conditions est un grandissement transverse.

Le grandissement longitudinal (ou axial) est le rapport algébrique des dimensions de l'image et de l'objet prises suivant l'axe principal du système optique.

Le grandissement, parfois appelé grandissement linéaire ne doit pas être confondu avec le grossissement qui fait référence à des angles.

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

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.

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.

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.