A-FG-Z
A-F
Centre Optique

Dans l'approximation des lentilles minces, le centre optique est le point où l'axe principal traverse la lentille, considérée comme infiniment mince.

Les rayons qui passent par le centre optique ne sont pas déviés.

On peut le comprendre en considérant que dans la zone du centre, une telle lentille est équivalente à une lame à faces parallèles d'épaisseur quasi-nulle.

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
Grossissement

Le grossissement est un nombre algébrique, rapport entre les mesures des angles orientés :

Le grossissement ne doit pas être confondu avec le grandissement qui fait référence à des mesures de longueur.

Le grossissement est parfois appelé grandissement angulaire.

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

Image Réelle

Une image réelle se forme au delà de la face de sortie du système optique, dans l'espace image réelle.

Les rayons issus du point objet conjugué y convergent.

L'image réelle peut être observée directement ou bien recueillie sur un écran.

Lorsqu'on utilise un écran, c'est la lumière diffusée par l'écran qui parvient à notre oeil et non pas les rayons lumineux issus de l'objet.

Au cinéma, ce sont des images réelles que l'on observe sur l'écran.

Lorsqu'on prend une photo, l'image renversée qui se forme dans le plan de la pellicule, est une image réelle.

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.

Système Optique

Un système optique est constitué d'un ensemble de lentilles, de miroirs, et plus généralement de milieux transparents et homogènes, séparés par des dioptres.

Un système optique est dit centré lorsqu'il présente un axe de révolution : l'axe principal.

Un système optique est dit dioptrique s'il est essentiellement constitué de milieux transparents, sans aucun miroir, sinon c'est un système catadioptrique (avec miroir).

Remarque :

Un dioptre plan ou un dioptre sphérique, qui sépare deux milieux transparents et homogènes d'indices absolus de réfraction différents, s'il transmet la lumière, en réfléchit aussi une partie. Dans l'atelier-schéma, les réflexions sont négligées. Dans les systèmes réels, ont est amené à antiréfléchir les surfaces dioptriques pour limiter les pertes par réflexion.