Tache d'Airy

naturellement limitées en qualité par le minimum de diffraction. Les lois de la lumière imposent à un télescope, même idéal, d’avoir une réponse impulsionnelle imparfaite. En ce sens, l’observation d’un point ne sera pas un point mais une tâche d’Airy. Cette tâche vient Imagerie à haute résolution – Livrable final – Augustin Colas & Chi Hak Uy 1 simplement de la diffraction qui s’opère lors du passage de la lumière de l’étoile dans l’ouverture du télescope. D’autre part, les mouvements d’air

naturellement limitées en qualité par le minimum de diffraction. Les lois de la lumière imposent à un télescope, même idéal, d’avoir une réponse impulsionnelle imparfaite. En ce sens, l’observation d’un point ne sera pas un point mais une tâche d’Airy. Cette tâche vient Imagerie à haute résolution – Livrable final – Augustin Colas & Chi Hak Uy 1 simplement de la diffraction qui s’opère lors du passage de la lumière de l’étoile dans l’ouverture du télescope. D’autre part, les mouvements d’air

de la tache centrale D : distance ouverture (ou obstacle) - écran(Voir TP Diffraction pour la démonstration)3) Exemple d’application : le pouvoir de résolution La diffraction entraîne une limitation dans la capacité des instruments optiques. C’est par exemple le cas pour la lecture des disques optiques dont la capacité de stockage dépend du rayonnement utilisé. · Le faisceau laser ne se concentre pas en un seul point mais fait une figure de diffraction : la tâche d’Airy

Lentilles (constructions et formules) - Autres qualités des p q instruments d’optique Systèmes optiques Instruments d’optique - Modèle simplifié de l’œil - La l loupe - L’oculaire - Le microscope i Fonction de transfert et diffraction - Tâche d’Airy - Résolution L’optique p q - … Ce que perçoit l’œil q p ç Une science vieille de 2000 ans • Grecs: Aristote (384-322 av JC) : éther (pas de vide) Euclide (325-265 av JC) : loi de la réflexion, rayon lumineux Ptolémée (100-170 ap JC)

que l’étoile au lieu d’être un point donne une tache large : il y a donc eu un élargissement du faisceau lumineux provenant de l’étoile. 2. Ce phénomène d’élargissement d faisceau au passage d’une ouverture est appelé diffraction. 3. Sur la figure 1, on observe clairement une tache centrale de diffraction (nommée tache d’Airy) puis une première tache secondaire sous forme d’anneau bien marquée. Enfin on devine un deuxième anneau correspondant à la tache secondaire suivante. 4. On sait que lorsqu’il

et au centre. Les aberrations Il convient à présent de se familiariser avec la notion d'aberration. On parle d'aberration quand une partie des rayons lumineux qui forment l'image d'un point (ou une étoile) sont dirigés à l'extérieur de la tache d'Airy. Nous examinerons ici les défauts des images dus à la conception des instruments et non pas les défauts de fabrication. On classe ces imperfections parmi six aberrations fondamentales. Il s'agit de l'aberration chromatique que nous venons d'étudier

repose sur le fait qu'un rayon lumineux, suffisamment fin et directif (comme un faisceau laser) subit une diffraction lorsqu'il passe au voisinage d'un obstacle opaque. Le spot lumineux, une fois projeté sur un écran, présente en fait l'aspect d'une tâche de diffraction dont la forme et les dimensions sont directement reliées à celles de l'obstacle. Ce phénomène trouve son origine dans le comportement ondulatoire de la lumière auquel cette manip va nous permettre de nous familiariser. Autant le dire

  d'Airy.   Dans   l'espace   réciproque,   la   condition   de   diffraction   n'est   pas   un   réseau   de   points,   mais   un   réseau   de   taches   tridimensionnelles.   La   forme   de   ces   taches   dans   l'espace   réciproque   est   décrite   par   le   facteur   de   forme.   De   manière   classique   en   matière   de   diffraction,   la   tache

le plan de phase en deux regions : une region ou il existe des positions d'equilibre stable une region ou il n'y a pas de position d'equilibre A Avec le faisceau laser seul, on a une tache de 1 mm de rayon environ. Avec une bille dans le faisceau, il y a di raction de Fraunhofer ( 2 D ) on observe une tache d'Airy bordee d'anneaux ( pupille complementaire d'un disque ) la taille caracteristique est de l'ordre de 1 22 D= ' 7 2 cm. D est, comme B, une position d'equilibre instable C est un point

par un faisceau de lumière parallèle monochromatique. On observe qu'une partie du faisceau incident passe librement (partie centrale de l'ouverture). On voit par ailleurs des taches de diffraction régulièrement réparties de part et d'autres de la tache centrale, suivant une direction parallèle au petit coté de l'ouverture. Les directions correspondant à l'obscurité sont données par θk ≅ sin(θk) = k. λ/a Intensité suivant l'angle θ 2. θ k entier ≠ 0 Le lobe principal de diffraction