Stigmatisme


Stigmatisme
Image réelle
Image virtuelle

Un système optique est dit stigmatique si tout faisceau issu d'un point lumineux donne à la sortie du système un faisceau convergeant en un point, ou semblant provenir d'un point. Autrement dit, si tout rayon émis par un point lumineux donne après passage dans le système optique un rayon dont le support (une droite) est concourant avec tous les autres supports (ceux des autres rayons après passage dans le système optique) en un même point. Ce point est appelé image.

Pour certains systèmes, le stigmatisme est exact, soit pour tout point, soit pour quelques points particuliers (cas du miroir sphérique par exemple). Seul le miroir plan est rigoureusement stigmatique en tout point.

Sommaire

Stigmatisme approché

Stigmatisme.JPG

La plupart des systèmes optiques fonctionnent dans des conditions de stigmatisme approché obtenues par des réglages et des diaphragmes. Si ce n'est pas le cas, le système est dit astigmatique : il n'y a pas d'image optique.


Cas du dioptre plan

Le dioptre plan n'est pas stigmatique : il n'y a pas d'image
Pour l'étroit faisceau qui pénètre dans l'œil, on peut considérer un point image au sens du stigmatisme approché

Pour les systèmes dioptriques, il n'y a en général pas stigmatisme : le dioptre plan n'est pas stigmatique. Dans un grand nombre de cas, en particulier lorsque le récepteur est l'œil, on peut considérer un stigmatisme dit approché : pour un faisceau suffisamment limité (par l'œil, par une lentille, un diaphragme), à tout point source on peut faire correspondre un point image, la tache correspondant au non-stigmatisme étant considérée comme suffisamment petite par rapport à la résolution du récepteur, ou par rapport à d'autres effets.


Cas du dioptre sphérique

Non stigmatisme du dioptre sphérique

Par application des lois de Snell-Descartes, il est facile de constater que le dioptre sphérique n'est pas stigmatique. Si, sur l'illustration, on imagine un diaphragme limitant le faisceau autour de l'axe de symétrie, on se place dans les conditions de Gauss. La conséquence physique est que l'on est alors dans les conditions d'un stigmatisme approché puisque les rayons semblent tous provenir d'un lieu quasi-ponctuel : dès lors, à un point objet, on peut associer un point image. Sur le plan mathématique ceci correspond aux conditions où l'on peut assimiler les sinus à la valeur des angles (en radian).


Cas des lentilles

Lentille hors Gauss

Les lentilles constituées de dioptres plans ou sphériques (cylindriques) ont la même limitation. Les rayons éloignés de l'axe optique convergent "trop". Pour utiliser la lentille dans les conditions d'un stigmatisme approché il faut en particulier limiter le faisceau.

Voir aussi


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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Stigmatisme de Wikipédia en français (auteurs)