Formation d'images et stigmatisme/Objets et images

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[modifier] Système optique

Définition

Un système optique est une succession de milieux transparents et homogènes séparés par des dioptres ou des miroirs. S'il existe également un axe de symétrie par révolution, alors le système est dit centré, et l'axe de révolution est appelé l'axe optique.

La figure suivante représente un système optique centré avec son axe optique et quelques rayons qui traversent ce système.

Par exemple, plusieurs lentilles centrées sur le même axe forment un système optique centré.

[modifier] Objet et image

Définition

Le point A' est image du point objet A si tous les rayons issus de A passent par A' . On dit aussi que A et A' sont conjugués par le système optique.

On peut alors remarquer qu'il existe deux types d'images et deux types d'objets, qui sont résumés par les schémas suivants :

Objet réel, image réelle.	Objet virtuel, image réelle.
Objet réel, image virtuelle.	Objet virtuel, image virtuelle.

Un objet virtuel est au prolongement des rayons incidents. Une image virtuelle est au prolongement des rayons sortants. Un exemple connu d'une image virtuelle est celle que l'on voit dans un miroir : elle n'existe pas vraiment, mais les rayons semblent en venir.

Remarques

• Le chemin optique sur un trajet virtuel doit être compté négativement.
• Les points A et A' sur les schémas précédents ne sont pas forcément sur l'axe optique.
• Les objets et les images peuvent se trouver à l'infini vers la gauche ou vers la droite.

[modifier] Grandissement

Si l'on considère deux points objets dont on fait l'image par un système optique, ils ne seront plus séparés de la même distance (voir la figure ci-contre).

Définition

Si un système centré est aplanétique, on peut définir son grandissement par :

• Si l'image est plus grande que l'objet, alors G > 1.
• Si l'image est plus petite que l'objet, alors G < 1.

Le grandissement G peut également être négatif dans le cas où l'image apparaît de l'autre côté de l'axe optique.