A collimated beam of light or other electromagnetic radiation has parallel rays, and therefore will spread minimally as it propagates. A perfectly collimated light beam, with no divergence, would not disperse with distance. However, diffraction prevents the creation of any such beam.
Light can be approximately collimated by a number of processes, for instance by means of a collimator. Perfectly collimated light is sometimes said to be focused at infinity. Thus, as the distance from a point source increases, the spherical wavefronts become flatter and closer to plane waves, which are perfectly collimated.
Other forms of electromagnetic radiation can also be collimated. In radiology, X-rays are collimated to reduce the volume of the patient's tissue that is irradiated, and to remove stray photons that reduce the quality of the x-ray image ("film fog"). In scintigraphy, a gamma ray collimator is used in front of a detector to allow only photons perpendicular to the surface to be detected.
The term collimated may also be applied to particle beams – a collimated particle beam – where typically shielding blocks of high density materials (such as lead, bismuth alloys, etc.) may be used to absorb or block peripheral particles from a desired forward direction, especially a sequence of such absorbing collimators. This method of particle collimation is routinely deployed and is ubiquitous in every particle accelerator complex in the world. An additional method enabling this same forward collimation effect, less well studied, may deploy strategic nuclear polarization (magnetic polarization of nuclei) if the requisite reactions are designed into any given experimental applications.
The word "collimate" comes from the Latin verb collimare, which originated in a misreading of collineare, "to direct in a straight line".
Laser light from gas or crystal lasers is highly collimated because it is formed in an optical cavity between two parallel mirrors which constrain the light to a path perpendicular to the surfaces of the mirrors.
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En optique géométrique, un foyer est un point vers lequel convergent les rayons lumineux issus d'un point après leur passage dans un système optique. Son nom provient de l'extension du sens mathématique. Ce terme concorde avec son étymologie puisqu'il est possible d'allumer un feu à l'aide d'une lentille convergente en concentrant les rayons du Soleil en un seul point : le foyer (technique employée selon la légende par Archimède). Le concept de foyer nécessite d'avoir un système stigmatique (au moins de manière approchée ou dans l'approximation de Gauss).
vignette|345x345px En électromagnétique, en particulier en optique, la divergence de faisceau est une mesure angulaire de l'augmentation du diamètre ou du rayon du faisceau avec la distance de l'ouverture optique ou de l' ouverture d'antenne d'où émerge le faisceau. Le terme n'est pertinent que dans le « champ lointain », loin de tout foyer du faisceau. Cependant, en pratique, le champ lointain peut commencer physiquement près de l'ouverture rayonnante, en fonction du diamètre d'ouverture et de la longueur d'onde de fonctionnement.
Un miroir sphérique est un miroir dont la forme est une calotte sphérique, c'est-à-dire une sphère tronquée par un plan. L'ouverture du miroir est donc un disque, et son axe optique est la droite normale à l'ouverture et passant par son centre. Il existe des miroirs sphériques convexes et concaves. Le miroir sphérique est astigmatique, c'est-à-dire que des rayons issus d'un même point source ne convergent pas. Il n'est stigmatique que pour son centre qui est sa propre image.
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