Système optique

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Un système optique est défini par la présence de surfaces polies qui s'interposent sur les trajets lumineux évoluant dans des milieux transparents.

La lumière y subit des réflexions, des réfractions, des diffusions, des diffractions ou des filtrages suivant le niveau d'analyse des trajets.
Les surfaces polies sont, la plupart du temps, planes ou sphériques car ce sont celles qui sont façonnables en série.
Plus rarement, on rencontrera des surfaces cylindriques, toriques ou paraboloïdales.

Deux classes de systèmes optiques se distinguent :

[modifier] les systèmes dioptriques

La lumière entre par la face d'entrée et sort par la face de sortie en ayant subi des transformations par les opérations décrites plus haut.

• Les miroirs plans.
• Les miroirs sphériques.
• Le dioptre plan et les lames à face parallèles.
• Le prisme.
• Le dioptre sphérique. Les lentilles épaisses et les lentilles minces.

Ce sont des systèmes optiques.

Une précision : les systèmes centrés dioptriques qui comportent un axe central sur lequel sont alignées les pièces optiques de révolution (dans le cas des miroirs ou des dioptres plans, il seront placés perpendiculairement à cet axe).

Exemples : le télescope, le microscope, les jumelles, l'objectif photographique, le télémètre, mais aussi le périscope, le rétroviseur sont (des instruments d'optiques) composés de systèmes centrés dioptriques.

[modifier] Les systèmes catadioptriques

Si la lumière entre par la face d'entrée, subit une série de réfractions, elle ressort finalement aussi par cette même face. Au moins une réflexion est nécessaire pour la renvoyer dans cette direction initiale.

Si le rayons lumineux ne subissent que des réflexions, le système est plus précisément appelé catoptrique, comme le triède de miroirs.

[modifier] L'association de ces systèmes optiques est appelée instrument d'optique.

Ces assemblages de différents systèmes optiques constituent des ensembles plus ou moins complexes dans un but précis de construction d'une image.

• Quand ils nécessitent la présence d'un oeil humain pour l'observer, ils sont dits subjectifs, comme le télescope, le microscope, etc.
• Les instruments ne nécessitant pas la présence de l'oeil humain sont dit a contrario objectifs : le projecteur, la chambre photographique, etc.

Ils nécessitent pour définir leur qualité :

• les études de focométrie pour l'obtention d'une image correcte par focalisation des rayons lumineux.
• les études de photométrie pour la prise en compte des flux de l'énergie transportée (flux, intensité).
• la prise en compte des aberrations et leurs corrections (géométriques, chromatiques, de diffraction).
• la compréhension des qualités et exigences de l'oeil humain (acuité, pouvoir séparateur, défauts et corrections).
• l'apport de solutions techniques suppémentaires : diaphragme de champ, d'ouverture, prise en compte des champs.
• la prise en compte de l'optique physique et donc des aspects ondulatoire et corpusculaire de la lumière.