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MENUSimuler pour apprendre

Un miroir sphérique présente des défauts de stigmatisme et d'aplanétisme lorsque l'on s'écarte des conditions paraxiales. On parle d'aberrations géométriques. Cette simulation interactive les met en évidence dans le cas d'un miroir concave.

Le phénomène

Que ce soit en vision à l'infini, ou en vision proche, un miroir sphérique ne donne pas d'un point lumineux une image rigoureusement ponctuelle. Ce défaut est atténué si les rayons restent limités autour de l'axe optique et faiblement inclinés : on parle de rayons paraxiaux.

Simulation

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Utilisez les flèches du clavier pour interagir avec la source lumineuse.

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Exercices d'explorations

  1. Choisissez un objet à l'infini et ajoutez la légende. C désigne le centre de courbure.
    où se trouve le foyer image F'? Comparer la distance CF' avec le rayon de courbure.
  2. Ouvrez le diaphragme au maximum. L'image d'un point à l'infini est-il encore un point ?
  3. On peut considérer que la tache focale correspond à l'endroit où la lumière est la plus concentrée. La tache focale est-elle située en F' ?
  4. Refermez le diaphragme de façon à retrouver les conditions de stigmatisme. Inclinez le faisceau incident (avec les flèches ▲ et ▼). L'image reste-t-elle dans le plan focal ?
  5. Ouvrez le diaphragme pour visiter de plus grandes inclinaisons. L'image reste-t-elle dans le plan focal ? Conclure.
  6. Revenez dans les conditions paraxiales, et désactiver Objet à l'infini. Ouvrez le diaphragme au maximum. Y a-t-il stigmatisme ?
  7. Approcher le point A au voisinage du centre de courbure. Le stigmatisme est-il amélioré ? Interpréter.
  8. Placer A en C puis éloignez progressivement A de l'axe optique. L'image de A reste-elle dans le plan image ?

Vous aimez ?

Pour en savoir plus...

  1. ROUSSEL, J. Les miroirs[en ligne], 2011. Disponible sur femto-physique.fr