Séance de cours

Aberrations optiques : sphériques et chromatiques

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Dans cours

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: propagation, dispersion, interférence, diffraction, polarisat ...

Description

Cette séance de cours couvre les aberrations optiques, en se concentrant sur l'aberration sphérique et l'aberration chromatique. L'aberration sphérique est discutée en termes d'aberration sphérique longitudinale et transversale, ainsi que ses méthodes de correction. La séance de cours explique également l'astigmatisme et les aberrations du coma, et comment les minimiser. De plus, il plonge dans la courbure du champ et la surface de Petzval. L'aberration chromatique est explorée à travers la dispersion de la lumière dans différents matériaux, conduisant à l'explication du doublet achromatique pour sa correction.

Enseignant·e

Benjamin Dwir

Titre académique: Dr. Date de naissance: 24.10.1959 Nationalité: Suisse A l'EPFL depuis: 1988

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Optique: Optique géométrique

Concepts associés (32)

Aberration (optique)

Une aberration est un défaut du système optique qui se répercute sur la qualité de l'image (flou, irisation ou déformation). Les aberrations sont définies par rapport à l'optique paraxiale et matérialisent le fait que certains rayons ne convergent pas vers l'image prédite par l'optique géométrique. Ainsi, la théorie des aberrations s'inscrit dans le cadre de l'optique géométrique et ne prend pas en compte les aspects ondulatoire ou corpusculaire de la lumière. Il est possible de classer les aberrations en deux groupes.

Aberration chromatique

Une aberration chromatique est une aberration optique qui produit différentes mises au point en fonction de la longueur d'onde. On observe alors une image floue et aux contours irisés. Elle résulte de la décomposition de la lumière blanche en plusieurs bandes de couleurs. Les aberrations chromatiques ont été constatées dès les premières lunettes astronomiques et considérées comme gênantes. Isaac Newton, qui crée son propre télescope pourvu d'un miroir et donc dépourvu d'aberrations de ce type, clame, dans un premier temps, l'impossibilité physique de la correction de ces dernières.

Spherical aberration

In optics, spherical aberration (SA) is a type of aberration found in optical systems that have elements with spherical surfaces. Lenses and curved mirrors are prime examples, because this shape is easier to manufacture. Light rays that strike a spherical surface off-centre are refracted or reflected more or less than those that strike close to the centre. This deviation reduces the quality of images produced by optical systems. The effect of spherical aberration was first identified by Ibn al-Haytham who discussed it in his work Kitāb al-Manāẓir.

Coma (optique)

thumb|Schéma d'une coma sur une lentille. Coma (du latin : (comète), en anglais : comatic aberration) ou aberration de coma est une aberration géométrique asymétrique des faisceaux obliques. Elle se produit en raison de l'imperfection de la lentille optique ou d'autres composants, par exemple dans un télescope, qui se traduit par une déformation avec queue semblable à celle d'une comète. La coma se décompose en deux termes : la coma sagittale et la coma isotrope. Catégorie:Optique géométrique de:Abbildungsf

Defocus aberration

In optics, defocus is the aberration in which an image is simply out of focus. This aberration is familiar to anyone who has used a camera, videocamera, microscope, telescope, or binoculars. Optically, defocus refers to a translation of the focus along the optical axis away from the detection surface. In general, defocus reduces the sharpness and contrast of the . What should be sharp, high-contrast edges in a scene become gradual transitions. Fine detail in the scene is blurred or even becomes invisible.

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