I/ LENTILLE MINCE CONVERGENTE, LENTILLE MINCE DIVERGENTE :
I-1/ DEFINITION D’UNE LENTILLE :
Une lentille est un milieu réfringent transparent (verre, plexiglas) limitée soit par deux dioptres sphériques soit par un dioptre sphérique et un dioptre plan.
On distingue deux catégories de lentilles:
I-2/ LENTILLE MINCE CONVERGENTE ET LENTILLE MINCE DIVERGENTE :
I-2-1/ DEFINITION D’UNE LENTILLE CONVERGENTE :
On appelle lentille convergente, une lentille qui transforme un faisceau lumineux parallèle en faisceau lumineux convergent.
I-2-2/ DEFINITION D’UNE LENTILLE DIVERGENTE:
On appelle lentille divergente, une lentille qui transforme un faisceau lumineux parallèle en faisceau lumineux divergent.
I-2-3/ AXE OPTIQUE PRINCIPAL ET AXE SECONDAIRE D’UNE LENTILLE :
► On appelle axe optique principal d’une lentille, la droite perpendiculaire à la lentille et passant par son milieu.
► On appelle axe secondaire d’une lentille, toute droite non perpendiculaire à la lentille et passant par son milieu.
I-2-4/ CENTRE OPTIQUE (O) D’UNE LENTILLE:
On appelle centre optique d’une lentille, le point d’intersection entre la lentille et l’axe principal de la lentille.
Par convention, l’axe optique est toujours orienté suivant le sens de propagation de la
lumière et on choisit pour origine le centre optique O de la lentille.
I-2-5/ FOYER PRINCIPAL OBJET ET FOYER PRINCIPAL IMAGE D’UNE LENTILLE :
I-2-5-1/ FOYER PRINCIPAL OBJET ET FOYER PRINCIPAL IMAGE D’UNE LENTILLE CONVERGENTE :
Le foyer principal objet d’une lentille convergente (F) est le point sur l’axe optique où partent les rayons lumineux incidents qui émergent parallèlement à l’axe optique.
Le foyer principal image (F ’) d’une lentille convergente est le point sur l’axe optique où convergent les rayons lumineux émergents provenant de rayons lumineux incidents parallèle à l’axe optique.
I-2-5-2/ FOYER PRINCIPAL OBJET ET FOYER PRINCIPAL IMAGE D’UNE LENTILLE DIVERGENTE :
Le foyer principal objet d’une lentille divergente (F) est le point sur l’axe optique issu des prolongements de rayons incidents qui émergent de la lentille divergente parallèlement à l’axe optique.
Le foyer principal image d’une lentille divergente (F ’) est le point sur l’axe optique issu des prolongements de rayons lumineux émergents provenant de rayons lumineux incidents parallèles à l’axe optique.
I-2-6/ DISTANCE FOCALE ( f ’ ) ET VERGENCE (C) D’UNE LENTILLE :
I-2-6-1/ DISTANCE FOCALE ( f ’ ) D’UNE LENTILLE :
On appelle distance focale f ’ d’une lentille, la distance algébrique OF ’ entre le centre optique O de la lentille et son foyer image F ’.
N.B:
Des expériences ont montré que:
I-2-6-2/ VERGENCE (C) D’UNE LENTILLE :
On appelle vergence (C) d’une lentille, l’inverse de la distance focale d’une lentille. Elle s’exprime en dioptrie (δ).
I-2-7/ PLAN FOCAL OBJET ET PLAN FOCAL IMAGE D’UNE LENTILLE :
I-2-7-1/ PLAN FOCAL OBJET D’UNE LENTILLE :
On appelle plan focal objet, le plan perpendiculaire à l’axe optique principal et passant par le foyer objet (F).
I-2-7-2/ PLAN FOCAL IMAGE D’UNE LENTILLE:
On appelle plan focal image, le plan perpendiculaire à l’axe optique principal et passant par le foyer image (F ’).
I-2-8/ MARCHE DE QUELQUES RAYONS PARTICULIERS POUR UNE LENTILLE CONVERGENTE OU DIVERGENTE:
I-2-9/ GRANDISSEMENT :
On appelle grandissement d’une lentille, notée γ (gamma), le rapport de la hauteur algébrique de l’image à la hauteur algébrique de l’objet exprimées dans la même unité.
Exemple:
Le grandissement d’une lentille permet de définir la taille et le sens de l’image (droite ou renversée):
II/ FORMULES DE CONJUGAISON :
D’après les relations (1), (2) et (3):
Cette relation permet de déterminer la position et la nature de l’image connaissant celle de l’objet et inversement ; elle permet également de déterminer la distance focale connaissant les positions de l’objet et de l’image.
Pour un objet réel, placé devant la lentille convergente ( f ’ > 0 et d < 0):
III/ QUELQUES CARACTERISTIQUES ET GRANDISSEMENT DE L’IMAGE D’UN OBJET A TRAVERS UNE LENTILLE CONVERGENTE :
III-1/ CAS OU L’OBJET EST SITUE ENTRE L’INFINI ET LE DOUBLE DE LA DISTANCE FOCALE :
N.B:
L’image A’B’ est située entre le plan focal image et 2f ’
III-2/ CAS OU L’OBJET EST SITUE A UNE DISTANCE DOUBLE DE LA DISTANCE FOCALE :
III-3/ CAS OU L’OBJET EST SITUE ENTRE LA DISTANCE 2f ET LE PLAN FOCAL OBJET:
III-4/ CAS OU L’OBJET EST DANS LE PLAN FOCAL OBJET:
III-5/ CAS OU L’OBJET EST SITUE ENTRE LE PLAN FOCAL OBJET ET LE CENTRE OPTIQUE O:
N.B:
L’image A’B’ est située entre l’infini et le centre optique
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