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Les lentilles convergentes

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Les lentilles optiques

  • Une lentille est un composant fabriqué dans un matériau transparent et isotrope, conçu pour faire diverger ou converger la lumière.
  • Une lentille convergente :
  • a les bords plus minces que le centre ;
  • est symbolisée par une double flèche orientée vers l’extérieur ;
  • converge les faisceaux lumineux qui la traversent.
  • Une lentille divergente :
  • a les bords plus épais que le centre ;
  • est symbolisée par une double flèche orientée vers l’intérieur ;
  • diverge les faisceaux lumineux qui la traversent vers l’infini.
  • Les plus utilisées sont la lentille convergente biconvexe, c’est-à-dire qui celles ayant les deux cotés bombés vers l’extérieur et la lentille divergente biconcave c’est-à-dire les deux cotés bombés vers l’intérieur.

La lentille mince convergente

  • Le centre optique OO est le point par lequel le faisceau lumineux ne sera pas dévié.
  • La lumière ayant une propagation rectiligne dans un milieu homogène, les faisceaux lumineux parallèles atteignent la lentille convergente les faisant converger en un point, appelé le foyer image FF^{\prime}. Pour une lentille convergente, ce point est toujours situé après la lentille.
  • La distance focale ff est la distance entre le centre optique et le foyer.
  • Le point symétrique au foyer image FF^{\prime} par rapport à la lentille est le foyer objet FF. Tout faisceau passant par le foyer objet sortira parallèle à l’axe optique de la lentille convergente.

Image réelle d’un objet à travers une lentille mince convergente

  • Une image est dite réelle si les rayons convergent vers un point d’intersection situé après la lentille.
  • L’image est alors obtenue après la lentille.
  • L’image donnée par une lentille convergente est réelle si l’objet est situé avant le foyer objet.
  • Soit le segment ABAB suivant. Soit ABA^{\prime}B^{\prime} l’image de ABAB par la lentille convergente. Pour tracer ABA^{\prime}B^{\prime} :
  • tout faisceau passant par le centre optique n’est pas dévié. Ainsi, le faisceau passant par BB et OO n’est pas dévié ;
  • le faisceau parallèle à l’axe optique passant par BB sera convergé vers le foyer image FF^{\prime} ;
  • le point d’intersection de la droite BOBO et du faisceau convergé est le point image BB^{\prime} ;
  • la droite perpendiculaire à l’axe optique passant par BB^{\prime} coupe l’axe optique en AA^{\prime}.
  • L’image d’un objet placé avant le foyer objet d’une lentille convergente est inversée par rapport à l’objet.