QCM : Systèmes optiques et stigmatisme (11 questions)

Explication

Une source secondaire renvoie la lumière reçue, tandis qu’une source primaire la produit elle-même. « Source primaire » confond lumière renvoyée et lumière produite, « système optique » désigne un ensemble de milieux et de surfaces, et « point image » relève de la formation d’une image.

Explication

Un point image peut être le point d’où les rayons semblent s’écarter après le système optique, même s’ils n’y convergent pas réellement. « Point de convergence réel » néglige le cas d’une image apparente, « objet lumineux » confond A et A′, et « source primaire » désigne un type de source.

Explication

Un système est stigmatique lorsque chaque point objet correspond à un point image unique, appelé point conjugué. Le stigmatisme rigoureux ajoute que tous les rayons issus de A passent par A′, le stigmatisme approché forme une petite tache, et l’astigmatisme total ne forme aucune image.

Explication

En astigmatisme total, les rayons ne se rassemblent pas dans une région à la sortie et aucune image du point n’est formée. La petite tache caractérise le stigmatisme approché, tandis qu’un point image correspond au stigmatisme rigoureux ou au stigmatisme défini par un point conjugué unique.

Explication

L’approximation de Gauss s’applique aux rayons faiblement inclinés par rapport à l’axe optique, pour lesquels les angles sont petits. Des rayons fortement inclinés ne satisfont pas ces conditions de validité.

Explication

La dispersion du prisme est plus forte pour la lumière violette que pour la lumière rouge. La lumière rouge est donc moins déviée, et non davantage.

Explication

La vergence, définie par $\Phi=\frac{n'-n}{R}$, caractérise le dioptre : une valeur positive correspond à un dioptre convergent et une valeur négative à un dioptre divergent. Le grandissement, plutôt que la vergence, décrit la variation de taille entre l’objet et l’image.

Explication

Les foyers secondaires sont définis par le croisement de rayons parallèles entre eux qui ne sont pas parallèles à l’axe optique. Les foyers axiaux concernent des rayons parallèles à cet axe, ce qui distingue leur orientation.

Explication

La distance focale vaut la moitié du rayon, donc doubler le rayon double aussi cette distance. Les foyers objet et image restent confondus, plutôt que de se séparer.

Explication

Un faisceau émergent convergent forme une image réelle, que la lumière traverse et qu’un écran peut recevoir. Un faisceau divergent correspond plutôt à une image virtuelle, qui semble être à l’origine des rayons.

Explication

L’aplanétisme garantit qu’un objet plan perpendiculaire à l’axe optique donne une image plane qui lui est également perpendiculaire. Le stigmatisme rigoureux concerne plutôt la convergence de tous les rayons issus d’un point vers son point image.