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Deleted 01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/02.geometrical-optics/04.stigmatism-and-conjugate-points/02.new-course-overview/cheatsheet.fr.md, 01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/02.geometrical-optics/04.stigmatism-and-conjugate-points/02.new-course-overview/ray-optics-spherical-refracting-surface-non-stigmatism-paraxial-gauss-approximation_serieA_L1200.gif, 01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/02.geometrical-optics/04.stigmatism-and-conjugate-points/02.new-course-overview/ray-optics-spherical-refracting-surface-paraxial-gauss-conditions-approximation-serieD_L1200.gif, 01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/02.geometrical-optics/04.stigmatism-and-conjugate-points/02.new-course-overview/ray-optics-spherical-refracting-surface-paraxial-gauss-conditions-approximation-serieF_L1200.gif, 01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/02.geometrical-optics/04.stigmatism-and-conjugate-points/02.new-course-overview/ray-optics-spherical-refracting-surface-snell-law.jpg, 01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/02.geometrical-optics/04.stigmatism-and-conjugate-points/02.new-course-overview/ray-optics-spherical-refracting-surface-stigmatism-paraxial-gauss-approximation_serieB_L1200_v2.gif, 01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/02.geometrical-optics/04.stigmatism-and-conjugate-points/02.new-course-overview/ray-optics-spherical-refracting-surface-stigmatism-paraxial-gauss-approximation_serieC_L1200.gif files

01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/02.geometrical-optics/04.stigmatism-and-conjugate-points/02.new-course-overview/cheatsheet.fr.md

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-title: Formation d'image et stigmatisme
-published : true
-visible : false
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-:kefzekfjgzelg
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-#### Quelle propriété doit satisfaire un système optique imageur "idéal" ?
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-Il faut concevoir une image là. Si possible photo-gif.
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-* Système optique **imageur** : *système macroscopique*.<br>
-(de taille caractéristique grande devant la longueur d'onde de la lumière incidente).
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-* *Tous rayons issus d'un même point object A* incidents en tout point d'un système
-imageur, après interaction avec le système, *doivent converger en un même point image B*:<br>
-Cette propriété s'appelle le **stigmatisme**.
-$`\Longrightarrow`$ le stigmatisme est une **propriété macroscopique**.
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-* *En tout point* d'un système optique, la **déviation d'un rayon incident** *dépend du plan et de l'angle d'incidence*
-en ce point et suit la *loi de la réflexion ou le loi de la réfraction* :<br>
-$`\Longrightarrow`$ la déviation d'un rayon incident est une **phénomène local (microscopique)**.
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-* $`\Longrightarrow`$ le *stigmatisme*, propriété macroscopique,
-**émerge de la forme macroscopique** du système optique imageur.<br>
-(*courbure de la surface* d'un dioptre ou d'un miroir)
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-#### Quelles courbures considérer pour étudier le stigmatisme ?
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-* Pour que localement les lois de la réflexion et de la réfraction s'appliquent,
-localement la surface doit être assimilable à un plan.<br>
-$`\Longrightarrow`$ en chaque point, le rayon de courbure $`R_c`$ de la surface doit être
-grand devant la longueur d'onde de la lumière incidente : $`R_c \gg \lambda`$
-$`\Longrightarrow`$ la taille caractéristique $`d`$ des défauts de surface doit
-être petite devant la longueur d'onde : i$`d \ll \lambda /10`$
-<!--savoir préciser ce que cela signifie exacteme nt est une autre histoire, il faudrit définir 
-l'état de surface, quantifier les défauts : écrat entre la surface réalisée et la surface
-théorique visée), ... Peut-être dans le nivfeau 4? -->
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-* Pour des raisons de *facilité de réalisation* technique et donc de *côut* de fabrication,
-les éléments optiques simples ont des **surfaces planes ou sphériques** :<br>
-$`\Longrightarrow`$ les *éléments optiques simples* seront :<br>
-&nbsp;&nbsp;&nbsp;\- le **miroir plan**.<br>
-&nbsp;&nbsp;&nbsp;\- les **miroirs sphériques**.<br>
-&nbsp;&nbsp;&nbsp;\- les **dioptres plans**.<br>
-&nbsp;&nbsp;&nbsp;\- le **dioptres sphériques**.<br>
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-* Bien que un peu plus difficile à réaliser techniquement et à étudier analytiquement, 
-le **miroir parabolique** est étudié, car il est "plus stigmatique" que les miroirs
-sphériques, et donc est *largement utilisé en optique*.
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-<!--
-1) mal dit, mais tous les rayons (on peut parler de rayon puisque nous sommes dans le modèle
-de l'optique des rayons) emis par une même source ponctuelle et qui traverse le système optique
-doivent converger à nouveau vers un point image unique.
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-2) il faudra parler d'une continuité, ne sais pas comment dire. Les points images ne sont
-pas distribués au hasard, mais doivent donner une image macroiscopique déformée ou non, de l'objet
-macrosocopique.
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-En cours "parallèle 1", on mettra l'optique de Fourier au même niveau 3. TRès différents dans le principe,
-en optique géométrique l'objet est présent devant la surface plane ou sphérique du
-dioptre ou du miroir. Cette surface en elle-même ne porte aucune information sur l'objet.
-Son état de surface est simplement controlé à $`\lambda /10`$. Dans le cas de l'holographie,
-l'objet n'est plus là, l'information le contenant est contenue (à été "enregistrée") dans le
-plan de la pellicule holographique. Les motifs portant l'information doivent être gravé
-à la résolution de  $`\lambda /10`$. Mais dans les deux cas, l'image formée est une vraie
-image 3D (même si elle peut être déformée en optique géométrique et si en général on n'utilisent
-pas cette propriété, on n'enregistre une image 2D avec un capteur matricielle dans
-un plan image). 
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-Dans la parte "Au-delà", il faudra faire une petite video ou montage reprenant une expérience
-d'optique du Palais de la découverte, pour montrer que c'est bien une image en vraie 3D
-(l'angle de vue change lorsque l'observateur se déplace).
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-Eléments optiques simples, ce sont des surfaces (surface d'un miroir, surface d'un dioptre).
-La déviation du rayon de lumière en chaque point de la surface n'obéit qu'à une loi (réflexion ou
-réfraction) qui s'applique avec les conditions locales (plan et angle d'incidence). Aucune raison
-que par un hasard extraordinaire, le comprtement global d'un système optique conduise à un point image
-pour chaque point objet quelque soit la position du point objet.
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-Stigmatisme (strict.)
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-Bref, beaucoup de chose à dire, à organiser dans les 3 parties de cours.
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-#### Une surface séparant deux milieux d'indices de réfraction différents est-elle stigmatique ?
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-* *surface séparant deux milieux d'indices de réfraction différents* : **dioptre**.
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-* Chaque rayon issu d'un même point objet, est dévié en chaque point du dioptre selon des
-conditions purement locales (plan d'incidence et loi de Snell-Descartes) :<br>
-$`\Longrightarrow`$ aucune raison que les rayons émergeants convergent en un point image.
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-![](ray-optics-spherical-refracting-surface-snell-law.jpg)<br>
-_Figure 2 : en chaque point d'un dioptre, la déviation du rayon lumnieux incident obéit
-à la loi de Snell-Descartes._
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-* Rappel loi de Snell-Descartes :<br>
-$`n_1 \cdot sin(i_1)=n_2 \cdot sin(i_2)`$<br>
-$`i_1`$ est l'angle d'incidence et $`i_2`$ l'angle de réfraction, , notés
-par rapport à la normale à la surface au point d'impact.
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-#### Un dioptre sphérique est-il un système stigmatique ?
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-* En chaque point d'un **dioptre sphérique**, la *réfraction d'un rayon lumineux* suit 
-la *loi de Snell-Descartes* qui s'applique *selon des conditions locales* propres
-à chaque point :<br>
-$`\Longrightarrow`$ *aucune raison à l'émergence d'un comportement d'ensemble* qui serait
-"tous les rayons réfractés ou les droites qui les prolongent convergent en un même point".<br>
-$`\Longrightarrow`$ un dioptre sphérique est un élément optique **non stigmatique**.
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-![](ray-optics-spherical-refracting-surface-non-stigmatism-paraxial-gauss-approximation_serieA_L1200.gif)<br>
-_Figure 3 : Les rayons lumineux (ou les droites qui les prolongent) issus d'un point objet et réfractés 
-à la traversée d'un dioptre sphérique ne convergent en général pas en un point unique : 
-Un dioptre sphérique est non stigmatique._
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-#### Dans quelles conditions un dioptre sphérique peut-il être "presque" stigmatique ?
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-* *"presque" stigmatique* = **quasi-stigmatique**.<br>
-On parle de **stigmatisme approché**.
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-Le **stigmatisme** d'un dioptre sphérique **s'améliore** *en limitant le faisceau* aux rayons
-présentant des *angles d'incidence $`i_1`$ faibles*. Pour réaliser cette conditions il faut :
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-* **limiter l'angle d'ouverture** du dioptre sphérique (l'angle $`\alpha`$ sur la figure 4).<br>
-Ceci peut être réalisé en mettant un diaphragme centré sur l'axe optique.
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-![](ray-optics-spherical-refracting-surface-stigmatism-paraxial-gauss-approximation_serieB_L1200_v2.gif)<br>
-_Figure 4 : Réduire l'angle d'ouverture $`\alpha`$ du dioptre sphérique améliore le stigmatisme._
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-* **limiter l'observation** à travers le dioptre **aux points objets proches de l'axe optique**.
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-![](ray-optics-spherical-refracting-surface-stigmatism-paraxial-gauss-approximation_serieC_L1200.gif)
-_Figure 5 : Limiter l'exposition du dioptre sphérique aux rayons incidents issus de points objets proches de l'axe optique améliore le stigmatisme._
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-#### Que sont les conditions de Gauss ?
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-* **conditions de Gauss** = **conditions de l'optique paraxiale**
-* 
-blablablz
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-#### Comment savoir si les conditions de Gauss sont réalisées ?
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-#### Qu'impliquent les conditions de Gauss ?
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-* balbalbla.
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-* Tous les points objets situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe optique
- appelé plan objet, et qui traversent le système optique en respectant les conditions de Gauss, 
-donnent des points images situées eux-aussi dans un même plan perpendiculaire à l'axe optique 
- appelé plan image.
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-* point objet B et son point image B' sont appelés points conjugués par le sysytème optique.
- 
-* point objet du oint objet B et pla image du point image conjugué de B sont appelés 
-plans conjugués par le sysytème optique.
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-* blablabla, gros paragraphe là (dans partie "principale"), on va pouvoir utiliser traingles 
-rectangles, Thalès, faire de la géométrie, d'où le nom :<br>
-**optique paraxiale** = **optique gaussienne** = **optique géométrique?** (revoir dans bouquin anglosaxon).
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-![](ray-optics-spherical-refracting-surface-paraxial-gauss-conditions-approximation-serieD_L1200.gif)
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-#### Qu'est-ce que l'optique gaussienne aussi appelée optique paraxiale ?
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-C'est un modèle qui ...
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-![](ray-optics-spherical-refracting-surface-paraxial-gauss-conditions-approximation-serieF_L1200.gif)
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-#### Qu'est-ce que "les aberrations optiques" ?
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-Elles décrivent, par catégorie, les écarts entre le comportement réel de la lumière
-décrit dans le cadre de l'optique des rayons, et prévisions données par l'optique
-paraxiale.
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-blablabla, à refaire.