Eléments principaux des systèmes centrés

Eléments principaux: foyers

• La définition avec les rayons est utiles pour les graphiques

• La définition en terme de conjugaison est utile pour les mise en équation

Important

Foyers principaux objets et images

• On définit le foyer principal objet comme le point où tout rayon incident passant par le foyer principal objet ressort du système optique (rayon transmis) en étant parallèle à l’axe optique.

Le foyer principal objet est donc l’antécédent du point à l’infini sur l’axe optique.

• On définit le foyer principal image comme le point tel que tout rayon incident parallèle à l’axe optique ressort du système optique (rayon transmis) en passant par le foyer principal image.

Le foyer principal image est donc l’image du point à l’infini sur l’axe optique.

Fig. 10 Foyer principal image (gauche) et objet (droite)

• Les plans focaux objet et image sont respectivement les plans frontaux contenant les foyers principaux objet ou image.

Objet et image à l’infini

• Il est fondamental de savoir reconnaître et représenter un objet ou une image à l’infini : ils ne sont pas représentés par des points mais par des faisceaux parallèles dont l’angle par rapport à l’axe optique défini la position de l’objet/image à l’infini. On parle d’angle sous lequel est vu l’objet.

Important

Foyers secondaires objets et images Les foyers secondaires objet et image sont les points respectivement du plan focal objet ou image n’étant pas sur l’axe optique.

• Un foyer secondaire objet a pour image un point à l’infini hors de l’axe optique (qu’on peut représenter par un faisceau sortant parallèle entre eux mais non parallèle à l’axe optique). Une telle image est caractérisée par l’angle du faisceau ainsi formé.

• Un foyer secondaire image a pour antécédent un point à l’infini hors de l’axe optique (qu’on peut représenter par un faisceau entrant parallèle entre eux mais non parallèle à l’axe optique). Un tel objet est caractérisé par l’angle du faisceau ainsi formé.

Eléments principaux: Centre optique et distance focale

Remarque : Existence du centre optique

Pour un système optique quelconque, le centre optique n’existe pas forcément. Par exemple pour un système à plusieurs lentilles (lunette astronomique… ), il n’y a pas de centre optique du système complet.

Important

Centre optique Le centre optique est le point de l’axe optique où tout rayon incident pointant vers ce point ressort sans être dévié.

Attention aux appelations et aux notations. Il arrive qu’on trouve la notation f pour la distance focale image.

De plus, on parle souvent - par abus de langage - de distance focale pour désigner implicitement la distance focale image.

Important

Distance focale objet et image

• Lorsque le centre optique existe, on définit la distance focale objet f comme la distance algébrique entre le centre optique O et le foyer principal objet F: \(f = \overline{OF}\)

• Lorsque le centre optique existe, on définit la distance focale image f’ comme la distance algébrique entre le centre optique O et le foyer principal image F’: \(f' = \overline{OF'}\)

• On définit la vergence \(V = 1 / f'\) avec \(f'\) la distance focale image. Son unité est la dioptrie notée \(\delta\)