Annales sur Optique géométrique

Optique géométrique

Au programme

L'optique géométrique en spé couvre les conditions de Gauss (paraxialité), les lentilles minces et dioptres, le stigmatisme approché, la construction d'images, les instruments d'optique (œil, microscope, lunette). Programme commun MP/PC/PSI, prolongement direct du programme MPSI/PCSI. Apparaît en spé dans des contextes spectroscopiques ou instrumentaux.

Pourquoi c'est testé

15 sujets de concours dans notre base touchent à l'optique géométrique, entre 2014 et 2025, chez Centrale-Supélec, Mines-Ponts et X-ENS. Pièges récurrents :

• Conditions de Gauss énoncées sans être vérifiées (jury X-ENS PC 2025 : « Les candidats se sont très souvent limités à énoncer les conditions de Gauss, et non pas à vérifier qu'elles étaient satisfaites. Il ne suffisait pas de dire que la taille du faisceau est “petite”, encore fallait-il dire par rapport à quoi, ni que l'axe du faisceau coïncide avec l'axe optique »)
• Conditions de Gauss générales au lieu de la situation précise (jury Mines-Ponts MP 2014 : « Il ne fallait pas se contenter de dire que les angles devaient être faibles (ce qui est faux ici, on a des angles proches de 45°), mais bien préciser qu'il devait s'agir des angles par rapport à l'axe optique »)
• Diffraction confondue avec réfraction ou diffusion (jury Mines-Ponts MP 2014 : « De nombreuses réponses fantaisistes » — les candidats invoquent réfraction, diffusion ou divergence du faisceau au lieu de la diffraction)

Comment réviser

Trois axes :

1. Conditions de Gauss vérifiées sur le contexte précis : faibles angles par rapport à l'axe optique, faisceau proche de l'axe. 2. Constructions d'images : trois rayons remarquables, ordre des dioptres pour systèmes composés. 3. Travailler les sujets : Physique 2 Mines-Ponts MP 2014 (instrument optique), Physique B X-ENS PC 2025.