Systèmes optiques (1)

Systèmes optiques (1)
Stigmatisme rigoureux et approché
Axe optique
A
A’
Système optique (S)
Stigmatisme rigoureux : Le système S est rigoureusement stigmatique pour
un couple de points A et A’ si tous les rayons issus de A passent exactement
par A’ après avoir traversé S.
Stigmatisme approché : Le système S présente un stigmatisme approché
pour un couple de points A et A’ si tous les rayons issus de A passent
au voisinage de A’ après avoir traversé S.
Systèmes optiques (2)
Onde plane réfléchie par un miroir parabolique :
Convergence en un point unique (appelé foyer) pour une source située à l’infini
Systèmes optiques (3)
Objets et Images :
Objet : point d’intersection des rayons incidents sur le système optique
Image : point d’intersection des rayons émergents du système optique
Foyer Objet (F) et Foyer Image (F’):
Foyer Objet F : Les rayons issus d’une source placée en F sortent du système
Optique sous la forme d’un faisceau parallèle
Foyer Image F’: Un faisceau incident parallèle émerge du système en
convergeant au foyer image F’.
Systèmes optiques (4)
Axe optique
F
Système optique (S)
Axe optique
F’
Système optique (S)
Systèmes optiques (5)
Approximation de Gauss :
Un système centré est utilisé dans les conditions de Gauss s’il n’est
traversé que par des rayons proches de l’axe et faisant avec celui-ci un
angle faible.
En conséquence, dans les conditions de Gauss, un système optique a un
stigmatisme approché ----> Tout point A proche de l’axe a un point image
conjugué A’.
Systèmes optiques (6)
Le miroir plan :
A
i1
i1
i2
H
i2
Tous les rayons émergents passent
Par A’ (stigmatisme rigoureux).
A’ est l’image virtuelle de A
(prolongation des rayons émergents )
A’
Le grandissement d’un objet par un
miroir plan est de 1.
Systèmes optiques (7)
La lentille mince (1) :
La lentille mince a un foyer principal objet noté F et un foyer principal
image noté F’.
Ces deux foyers sont symétriques par rapport au plan de la lentille.
Le rayon passant par le sommet de la lentille n’est pas dévié.
Les foyers objets secondaires sont dans le plan frontal passant par F et les
Foyers images secondaires sont dans le plan frontal passant par F’.
Relation de conjugaison :
1
1
1
"
=
OA' 0A f
avec
f = OF'= " OF
Systèmes optiques (8)
La lentille mince (2):
Foyers principaux
F
F’
F
F’
Foyers secondaires
F
F’
F
F’
Systèmes optiques (9)
La lentille mince (3) :
Pour construire l’image d’un objet il faut prendre des rayons particuliers.
- Rayon qui passe par le centre 0 de la lentille
- Rayons qui passent par les foyers
Cas d’une lentille convergente:
B
A
F
A' B' OA'
"=
=
AB OA
A’
O
F’
B’
Axe optique
Systèmes optiques (10)
La lentille mince (4) :
Cas d’une lentille divergente:
B
A
Axe optique
B’
F’
A’
F