PC T4 C16 Lentilles minces convergentes

Lentille convergente

Une lentille convergente est un objet transparent et homogène plus épais en son centre qu’en ses bords.

Par quoi est représentée une lentille convergente ?

Une lentille convergente est représentée par :

• Un segment fléché

• Son centre optique O (au milieu du segment fléché)

• Son axe optique Δ (perpendiculaire à la lentille et passant par O)

Foyer image F’

Le foyer image F’ est le point où convergent les rayons parallèles à l’axe optique.

Distance focale f’

La distance focale f’ est la distance qui sépare le centre optique O du foyer image F’ :

f’ = OF’

Foyer objet F

Le foyer objet F est le point de l’axe optique situé à la distance f’ de O avant la lentille.

Construction graphique

La position et la taille de l’image d’un objet à travers une lentille se trouve au croisement de trois rayons lumineux :

• Le rayon incident qui passe par le centre optique O de la lentille : il ne subit pas de déviation.

• Le rayon incident qui est parallèle à l’axe optique Δ : il émerge de la lentille en passant par son foyer image F’.

• Le rayon incident qui passe par le foyer objet objet F : il émerge de la lentille parallèlement à l’axe optique Δ.

Image réelle

Une image réelle peut s’observer sur un écran au croisement des rayons lumineux. OA > 0

Image virtuelle

Une image virtuelle est impossible à observer sur un écran. Elle est située du côté objet avant la lentille au croisement du prolongement des rayons lumineux. OA < 0

Relation de conjugaison

La position d’un objet AB et et la position de son image A’B’ sont reliés par la relation de conjugaison :

avec toutes les grandeurs dans la même unité

Relation de grandissement

Le grandissement Ɣ (sans unité) est le rapport entre la grandeur de l’image et la grandeur de l’objet :

avec toutes les grandeurs dans la même unité

Comment interpréter le grandissement Ɣ ?

• Si Ɣ < 0, l’image est renversée (AB et A’B’ n’ont pas le même signe).

• Si Ɣ > 0, l’image est droite (AB et A’B’ ont le même signe).

• Si |Ɣ| > 1, l’image est agrandie.

• Si |Ɣ| < 1, l’image est plus petite que l’objet.