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Points conjugués

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Miroir elliptique

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Miroir parabolique

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Système aplanétique

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Les « pièces optiques » (lentilles et parfois miroirs), seules ou convenablement associées – on dira dans tous les cas les « systèmes optiques » –, permettent d'obtenir d'un objet, lumineux par lui-même ou parce qu'il est convenablement éclairé, une image destinée à agir sur un récepteur tel que l'émulsion photographique ou, le plus souvent, l'œil. Qu'elle soit réelle (observable sur un écran) ou virtuelle (ce sont alors les prolongements des rayons lumineux qui s'appuient sur elle), on lui demande d'être le moins possible dégradée, par perte de netteté ou de contrastes, et, sauf exceptions, d'être semblable à l'objet.

On indiquera ci-après les conditions qu'exigerait une netteté parfaite, et celles de l'approximation dite de Gauss, qui permet un « stigmatisme approché » encore acceptable. Dans un système parfait, l'étalement de l'image de chaque point ne serait dû qu'à la seule diffraction ; les systèmes réels provoquent en outre une déformation des ondes lumineuses, initialement sphériques, entraînant des aberrations dont on décrira les principaux aspects.

Des travaux relativement récents ont montré la nécessité de tenir compte de la structure cohérente ou incohérente des faisceaux de lumière utilisés et la possibilité de caractériser la qualité d'un système optique par une « fonction de transfert de modulation » dont on indiquera la signification.

Image d'un point : stigmatisme rigoureux

Un système optique est constitué par un ensemble de surfaces, en général de révolution, qui séparent (sauf s'il s'agit de miroirs) des milieux transparents, le plus souvent homogènes et isotropes, d'indices de réfraction variés.

Dans l'approximation de l'optique géométrique, un rayon lumineux subit une déviation à la traversée de la surface de séparation de deux milieux successifs. Sur la figure, S1 et S2 représentent les faces d'entrée et de sortie d'un système optique S. Au rayon incident AI correspond un rayon émergent I′A′. Le système S dévie le rayon lumineux d'un angle D. Un point objet A, s'il est correctement placé, envoie sur le systè [...]

Points conjugués

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Points conjugués A et A′ dans un système optique. 

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Écrit par :

  • : professeur à l'université de Paris-XI, Orsay, directeur des études à l'École supérieure d'optique, Orsay

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Dans le chapitre « La fantasmagorie »  : […] La technique des projections lumineuses et animées évolue très vite. Durant les années 1790, des physiciens imaginent un nouveau genre de spectacle lumineux, la fantasmagorie, qui renoue avec le passé sulfureux de la lanterne de peur. De grandes séances d’images lumineuses, animées, en couleurs et sonores, sont données à Paris à partir de 1792, par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/image-animee/#i_21090

INTERFÉRENCES LUMINEUSES

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  • Michel HENRY
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LUMIÈRE

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Dans le chapitre « Optique géométrique »  : […] C'est la plus ancienne des approches de la lumière, qui étudie son trajet et la formation des images. Dès l'Antiquité, Euclide rédigeait un traité d'optique comportant les notions de rayon lumineux, de propagation rectiligne et le principe de « retour inverse » de la lumière. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lumiere/#i_21090

MÉDAILLE D'OR DU CNRS 2017

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Dans le chapitre « Alain Brillet, un expérimentateur imaginatif »  : […] Alain Brillet, physicien français, est un spécialiste de l’optique . Il est né le 30 mars 1947 à Saint-Germain-en-Laye (Yvelines). Diplômé de l’École supérieure de physique et chimie industrielles (ESPCI) de la ville de Paris, il entre en 1970 au CNRS où il sera directeur de recherche à partir de 1982, après avoir travaillé au sein de l’université […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/medaille-d-or-du-cnrs-2017/#i_21090

MICRODENSITOMÈTRE

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  • Josette CACHELOU
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Instrument qui mesure la densité optique d'une petite surface plus ou moins transparente, généralement un film ou une plaque photographique. Il comprend de nombreux éléments optiques. Une source lumineuse intense sert à éclairer une fente optique réglable très petite (quelques micromètres) qui est optiquement conjuguée avec un point de la surface à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microdensitometre/#i_21090

MOIRÉ FRANGES DE

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MONOCHROMATISME

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
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Caractère d'une vibration représentée par une fonction sin 2πν t , cos 2πν t ou exp 2 iπνt du temps t , où ν est la fréquence. En physique des vibrations, la vibration monochromatique joue le rôle d'une vibration élémentaire, puisque tout phénomène, périodique ou apériodique, peut être analysé en composantes monochromatiques ou synthétisé à parti […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/monochromatisme/#i_21090

ONDES, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
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Dans le chapitre « Diffraction »  : […] Le phénomène de diffraction est la modification des caractéristiques d’une onde qui rencontre un obstacle. Il est commun à tous les types d’ondes mais est particulièrement intéressant dans le cas optique, où il se présente comme une perte de netteté des contours de l’image d’un objet éclairé. Il est la cause principale de la limite de performance […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ondes-physique/#i_21090

PHOTOMÉTRIE

  • Écrit par 
  • Michel CAGNET, 
  • Pierre FLEURY
  •  • 8 298 mots
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La photométrie proprement dite s'occupe de la comparaison quantitative des lumières (émises par des sources, transportées par des faisceaux ou agissant sur des récepteurs), d'après leur perception par l'œil. Elle est dite objectivement homochrome si les lumières étudiées ont toutes la même couleur, leurs compositions spectrales étant en outre iden […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photometrie/#i_21090

PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2018

  • Écrit par 
  • Philippe BALCOU, 
  • Vincent CROQUETTE
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Dans le chapitre « La technique d’amplification à dérive de fréquence des lasers intenses »  : […] Si, en 1960, les premiers lasers fonctionnaient de manière continue, les physiciens ont rapidement trouvé le moyen de créer des impulsions de lumière d’une durée d’abord de l’ordre de la nanoseconde (10 -9  seconde), puis de la picoseconde (10 -12  seconde) et de la femtoseconde. À la simple cavité laser succède alors la notion de chaîne laser qui […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physique-2018/#i_21090

STROBOSCOPIE

  • Écrit par 
  • Pierre MOYEN
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Technique permettant la visualisation de phénomènes périodiques matériels trop rapides pour être suivis par l'œil. Elle utilise une lampe émettant, à la fréquence f voisine de celle du phénomène F, des éclairs de durée beaucoup plus courte que la période du phénomène à étudier (afin que le mouvement observé soit insensible pendant la durée des écl […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stroboscopie/#i_21090

TAVELURE EFFET DE, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
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Voir à travers un matériau opaque est un défi qui excite l'imagination. Une équipe de chercheurs de l'université Twente à Enschede (à l'est des Pays-Bas) a réalisé un montage original qui exploite les propriétés des images obtenues par illumination d'un objet fluorescent . L'idée de ces physiciens est d'analyser la « configuration tavelée », qui […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-de-tavelure-physique/#i_21090

Voir aussi

Pour citer l’article

Michel CAGNET, « OPTIQUE - Images optiques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 janvier 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-images-optiques/