Fiche 64 • Rayons lumineux, images optiques
L’image ponctuelle A¢ d’un objet ponctuel A est à l’infini si le faisceau émergeant du système
optique est un faisceau de lumière parallèle. La direction du faisceau parallèle émergent indique l’angle sous lequel un observateur voit l’image A¢.
e) Objet étendu :
Un objet est dit étendu s’il est formé d’un ensemble de points. Il sera noté
.
Un objet étendu à l’infini donne lieu à un ensemble de faisceaux parallèles de directions différentes, chaque faisceau parallèle étant issu d’un point de l’objet. L’objet étendu à l’infini est
caractérisé par son diamètre angulaire défini par l’angle sous lequel est vu l’objet depuis la
face d’entrée du système optique.
c Aplanétisme : Un système optique est aplanétique si la propriété de stigmatisme est conservée
dans un plan perpendiculaire à l’axe optique. Ainsi l’image
d’un objet plan
perpendiculaire à l’axe optique est plane et perpendiculaire à l’axe optique.
f) Conditions de Gauss
La condition de stigmatisme rigoureux est rare. Elle n’est rencontrée pour tout point objet
que dans le cas du miroir plan. Cependant, tout système optique peut vérifier un stigmatisme
et un aplanétisme approchés si les deux conditions, dites de Gauss, sont réunies :
Par la suite, on se placera dans ces conditions.
Il faut noter que le stigmatisme rigoureux n’est pas nécessaire à cause de la nature discrète
des détecteurs optiques, comme l’œil ou une caméra CCD. Dans le cas de l’œil par exemple,
une image située sur la rétine est considérée comme ponctuelle si ses dimensions n’excèdent
pas celles d’une cellule photo-réceptrice de l’œil (cône ou bâtonnet).
Image ponctuelle à l’infini
sur l’axe optique
Image ponctuelle à l’infini
vue sous un angle α¢
On trace les deux faisceaux parallèles issus des
deux points extrêmes de l’objet. Le diamètre angulaire de l’objet étendu à l’infini est 2α.
– les rayons sont peu écartés de l’axe optique ;
– les rayons sont peu inclinés par rapport à l’axe optique.
Les rayons sont dits paraxiaux.
(S)
(E)
α'
(S)
(E)
AB
2α
(S)
(E)
A'B'
AB
203
L’image ponctuelle A¢ d’un objet ponctuel A est à l’infini si le faisceau émergeant du système
optique est un faisceau de lumière parallèle. La direction du faisceau parallèle émergent indique l’angle sous lequel un observateur voit l’image A¢.
e) Objet étendu :
Un objet est dit étendu s’il est formé d’un ensemble de points. Il sera noté
.
Un objet étendu à l’infini donne lieu à un ensemble de faisceaux parallèles de directions différentes, chaque faisceau parallèle étant issu d’un point de l’objet. L’objet étendu à l’infini est
caractérisé par son diamètre angulaire défini par l’angle sous lequel est vu l’objet depuis la
face d’entrée du système optique.
c Aplanétisme : Un système optique est aplanétique si la propriété de stigmatisme est conservée
dans un plan perpendiculaire à l’axe optique. Ainsi l’image
d’un objet plan
perpendiculaire à l’axe optique est plane et perpendiculaire à l’axe optique.
f) Conditions de Gauss
La condition de stigmatisme rigoureux est rare. Elle n’est rencontrée pour tout point objet
que dans le cas du miroir plan. Cependant, tout système optique peut vérifier un stigmatisme
et un aplanétisme approchés si les deux conditions, dites de Gauss, sont réunies :
Par la suite, on se placera dans ces conditions.
Il faut noter que le stigmatisme rigoureux n’est pas nécessaire à cause de la nature discrète
des détecteurs optiques, comme l’œil ou une caméra CCD. Dans le cas de l’œil par exemple,
une image située sur la rétine est considérée comme ponctuelle si ses dimensions n’excèdent
pas celles d’une cellule photo-réceptrice de l’œil (cône ou bâtonnet).
Image ponctuelle à l’infini
sur l’axe optique
Image ponctuelle à l’infini
vue sous un angle α¢
On trace les deux faisceaux parallèles issus des
deux points extrêmes de l’objet. Le diamètre angulaire de l’objet étendu à l’infini est 2α.
– les rayons sont peu écartés de l’axe optique ;
– les rayons sont peu inclinés par rapport à l’axe optique.
Les rayons sont dits paraxiaux.
(S)
(E)
α'
(S)
(E)
AB
2α
(S)
(E)
A'B'
AB
203