Foyers secondaires

Considérons un faisceau de rayons parallèles mais arrivant avec une incidence par rapport à l'axe optique. Il converge en un point appartenant nécessairement au symétrique de l'axe . Tout rayon passant par le sommet du miroir a pour image son symétrique par rapport à l'axe optique. On s'aperçoit que ce point, que nous appellerons foyer secondaire image, est à la verticale du foyer principal image.

Exemple de foyer secondaire dans le cas d'un miroir concave

Tous les rayons qui sont parallèles entre eux convergent en un point, un foyer secondaire image, situé dans le plan focal image.

Crédit : ASM/B. Mollier

Remarque : En fait, cette dernière remarque est vraie dans l'approximation de Gauss, qui garantit un aplanétisme approché.

Si nous faisons varier l'inclinaison du faisceau, ce point (le foyer secondaire) parcourt ce qu'on nomme le plan focal du miroir.

Pour un miroir convexe, on retrouve le même phénomène, sauf que les foyers secondaires images sont virtuels et situés derrière le miroir. Comme précédemment, nous allons pouvoir définir un foyer secondaire objet, comme étant l'antécédent d'un point image situé à l'infini, en dehors de l'axe optique. L'ensemble des foyers secondaires objets constitueront le plan focal objet.

Exemple de foyer secondaire pour un miroir convexe

Tous les rayons issus d'un point appartenant au plan focal objet ressortent parallèles entre eux.

Crédit : ASM/B. Mollier

Dans les conditions de Gauss, les plans focaux sont perpendiculaires à l'axe optique. Dans la vraie vie, ce sont des surfaces non planes. Les plaques photos utilisées au foyer d'un télescope de Schmidt étaient par exemple sphériques.