Ray tracing (physics)In physics, ray tracing is a method for calculating the path of waves or particles through a system with regions of varying propagation velocity, absorption characteristics, and reflecting surfaces. Under these circumstances, wavefronts may bend, change direction, or reflect off surfaces, complicating analysis. Ray tracing solves the problem by repeatedly advancing idealized narrow beams called rays through the medium by discrete amounts. Simple problems can be analyzed by propagating a few rays using simple mathematics.
Optique matricielleL'optique matricielle est un formalisme mathématique employé pour calculer la trajectoire des rayons lumineux dans un système optique centré (à symétrie de révolution), dans le cadre de l'optique paraxiale (approximation de Gauss). Ce formalisme ne doit pas être confondu aux autres formalismes matriciels en optique, à savoir ceux de Jones et de Mueller, qui sont employés pour calculer les effets de polarisation. L’optique géométrique décrit la trajectoire des rayons lumineux, qui permettent de construire à l'aide de dessins l' d'un à travers un système optique.
Point cardinal (optique)vignette|upright=1.25|Schéma des points focaux objet et image pour une lentille épaisse avec les plans principaux P et P' interceptant l'axe optique. EFL est l'acronyme de Effective Focal Length, la focale étant déterminée comme . La notation V est utilisée ici car on regarde dans le plan vertical. On utiliserai H dans le plan horizontal. vignette|upright=1.25|Points nodaux N et N' pour lesquels le grandissement angulaire est de 1.
Axe optiquevignette|upright=2|Schéma optique d'une lentille avec son axe optique figuré en pointillés.|alt=Schéma optique d'une lentille avec son axe optique figuré en pointillés L’axe optique d'un système optique centré, ou axe principal, est l'axe de symétrie de rotation du système. Système optique Le concept d'axe optique n'a de raison d'être que dans un système dit « centré », c'est-à-dire dans lequel les différents éléments sont à symétrie de révolution, même s'ils ne sont pas sphériques.
Miroir sphériqueUn 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.
Foyer (optique)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).
Rayon lumineuxvignette|Lasers visibles Lasers rouges : 635 nm, 660 nm Lasers verts : 520 nm, 532 nm Lasers bleus : 405 nm, 445 nm Le rayon lumineux est une notion d'optique et un outil mathématique, utilisé principalement en optique géométrique, décrivant le trajet de la lumière de manière simplificatrice, valable uniquement lorsque le rayon lumineux se propage dans des milieux où les obstacles et composants optiques ont des dimensions très supérieures à la longueur d'onde.
Focalevignette|Le foyer image et la distance focale (positive) d'une lentille convergente. vignette|Le foyer image et la distance focale (négative) d'une lentille divergente. vignette|Le foyer image et la distance focale (négative) d'un miroir concave. vignette|Le foyer image et la distance focale (positive) d'un miroir convexe. La distance focale est une des caractéristiques principales d'un système optique.
Puissance optiqueLa puissance optique , noté , est le rapport de l'angle sous lequel l’œil voit l'image en sortie du système sur la taille de l'objet. Son unité SI est l'inverse du mètre (m−1). Elle est utilisée pour caractériser les instruments d'optique destinés à observer un objet rapproché tels que les microscopes ou les loupes.
Lentille optiquevignette|Une bougie se projetant sur une table par un presse-papier formant lentille. Une lentille optique est un composant fait d'un matériau généralement et transparent pour la lumière dans le domaine spectral d'intérêt. C'est le plus souvent un type de verre optique, ou des verres plus classiques, des plastiques, des matériaux organiques, voire des métalloïdes tels que le germanium. Les lentilles sont destinées à faire converger ou diverger la lumière.
