Stigmatisme rigoureux. Notion d’images.

Un système optique sert à modifier la position et la taille apparente de l’objet lumineux visé. Son correspondant - son conjugué - après le système optique (ce qu’on va voir à travers la jumelle, la lunette, la loupe… ) est appelé image et celle-ci doit être vue nettement. C’est-à-dire qu’à un point de l’objet doit correspondre dans l’image… un point (et non une tâche). C’est ce qu’on appelle le stigmatisme.

Nous allons simplement présenter ici la définition du stigmatisme et dans le cadre où ce dernier est réalisé, préciser la notion d’image.

Stigmatisme rigoureux

Besoin de netteté

Le but d’utilisation d’un système optique est de pouvoir observer une image nette et non déformée à travers l’instrument.

En terme de faisceau lumineux, celà implique que pour un faisceau incident issu d’un point objet traversant le système optique, le faisceau sortant doit concourir en un point.

Ci dessous l’exemple du miroir plan où le faisceau issu du point \(A_1\) donne un faisceau réfléchi qui concourt au point \(A_2\) (plus précisément c’est le prolongement des rayons réfléchies réels qui concourent en \(A_2\)).

Important

Stigmatisme rigoureux

Un système optique est dit rigoureusement stigmatique pour deux points (A ;A’) si l’ensemble des rayons lumineux issus du premier point A et traversant le système forment d’autres rayons lumineux dont les supports passent par le second point A’.

Le premier point A est appelé point objet, le second point image A’. On dit que les deux points A et A’ sont conjugués.

Fig. 6 Conjugaison d’un point objet et image

On parlera par extension d’une image étendue, ensemble de points image conjuguées aux points objets d’un objet éntendu.

Images réelles et virtuelles

Important

Image réelles et virtuelles

• Lorsque le point image est au concours des rayons réels, on dit que l’image est réelle (comme \(A'_1\) dans l’image ci-après). En pratique, il s’agit d’une image formée en aval du système optique. On peut y placer un écran et observer l’image sur l’écran.

• Lorsque le point image est au concours du prolongement virtuels des rayons sortants (rayons sortants dits virtuels), on dit que l’image est virtuelle (comme \(A'_2\) sur l’[image ci-après](image virtuelle) ou \(A_2\), image de \(A_1\) dans le cas du miroir plan ci-dessus). En pratique, il s’agit d’une image formée avant la sortie du système optique. On ne peut la matérialiser sur un écran mais il suffit de placer son oeil derrière le système optique pour la voir.

Observation d’une image

Attention

L’image est ce qu’on voit en plaçant notre oeil après le système optique (à condition de se placer évidemment derrière l’endroit où se forme l’image !).

On peut voir l’image à travers un système optique quelque soit la nature (réelle ou virtuelle) de l’image.

Le caractère virtuel de l’image empêche simplement de placer un écran pour qu’elle se forme sur celui-ci.