Systèmes optiques: Matrices et lentilles

Cette séance de cours présente la matrice de transfert 2x2 pour les systèmes optiques, en se concentrant sur l'approximation paraxiale et la caractérisation de la réponse à l'aide de paramètres de hauteur et d'angle. Il couvre le passage à travers les interfaces, les lentilles minces et les miroirs sphériques, expliquant les matrices de transfert pour des systèmes tels que les lentilles de caméra. Le concept de grossissement, de distances focales et de dioptries dans les systèmes de lentilles est discuté, ainsi que le rôle des pupilles d'entrée, des diaphragmes et des rayons principaux dans les systèmes optiques. La séance de cours aborde également l'ouverture numérique, les effets de vignettage et le rapport focal dans les systèmes optiques complexes.

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Concepts associés (21)

PHYS-317: Optics I

L'optique est un vieux domaine qui touche à beaucoup de sujets modernes, des techniques expérimentales aux applications courantes. Ce premier cours traite plusieurs aspects de base de l'optique: propa

Approximation de Gauss

L'approximation de Gauss nommée d'après le physicien allemand Carl Friedrich Gauss, est l'approximation linéaire de l'optique géométrique obtenue dans certaines conditions appelées conditions de Gauss. Cette approximation, souvent applicable en pratique, permet de simplifier les relations mathématiques de l'optique géométrique. On obtient dans ces conditions un stigmatisme approché. Les écarts à cette approximation rencontrés dans les instruments d'optique sont appelés aberrations géométriques.

Ouverture numérique

L’ouverture numérique est une caractéristique d'un système optique, généralement notée O.N. (ou NA dans la littérature anglophone, pour Numerical Aperture). Elle est définie par , où n0 est l'indice de réfraction dans le milieu d'observation, et i0 est l'angle entre l'axe optique et le rayon le plus écarté de l'axe optique qui entre dans la lentille. Cet angle est appelé demi-angle d'ouverture.

Aperture

In optics, an aperture is a hole or an opening through which light travels. More specifically, the aperture and focal length of an optical system determine the cone angle of the bundle of rays that come to a focus in the . An optical system typically has many openings or structures that limit the ray bundles (ray bundles are also known as pencils of light). These structures may be the edge of a lens or mirror, or a ring or other fixture that holds an optical element in place, or may be a special element such as a diaphragm placed in the optical path to limit the light admitted by the system.

Optique matricielle

L'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.

Ouverture (photographie)

thumb|250x250px|Différents réglages de l'ouverture. f / 1,8 est l'ouverture utile (dite "maximale") de cet objectif. alt=objectif Nikkor|thumb|250x250px|Bague de réglage de l'ouverture (objectif Nikon) L'ouverture d'un objectif photographique est le réglage qui permet d'ajuster le diamètre d'ouverture du diaphragme. Elle est caractérisée par le nombre d'ouverture ou ouverture géométrique, plus fréquemment notée « / ». Ce nombre sans dimension est défini comme le rapport du diamètre de la pupille d'entrée à la focale (distance focale image, positive, ici notée pour simplifier les écritures).