Lentilles minces convergentes
Les lentilles minces convergentes
Caractéristiques
Définition
Les lentilles minces sont des milieux transparents délimités par deux surfaces dont au moins une des deux n’est pas plane.
Les lentilles convergentes sont plus minces sur les bords par rapport au centre.
Les lentilles minces sont schématisées par une double flèche verticale pointant vers l’extérieur du segment.
Propriété
Les lentilles convergentes ont les trois propriétés suivantes :
1) Tout rayon incident passant par le centre optique de la lentille n’est pas dévié
2) Tout rayon parallèle à l’axe optique (la droite perpendiculaire à la lentille et passant par son centre) émerge de la lentille en passant par un point appelé foyer image .
3) Tout rayon incident passant par un point de l’axe optique appelé foyer objet émerge de la lentille parallèle à l’axe optique
Définition
Une lentille mince est caractérisée par trois points particuliers : son centre optique , son foyer image et son foyer objet .
La distance focale est définie comme la distance entre le centre optique et chacun des foyers et :
Le foyer objet et le foyer image sont symétriques par rapport au centre optique .
Production d'une image réelle
Propriété
Un point B situé avant la lentille aura une image à travers la lentille en B’ qui est l’intersection de tous les rayons lumineux issus de B qui traversent la lentille.
L’image d’un objet produite par une lentille est réelle si elle est visible sur un écran.
Lorsque la distance entre l’objet et la lentille est supérieure à la distance focale, on aura toujours une image réelle.
En optique, on modélise les objets et les images par des segments fléchés dont la base est sur l’axe optique. On les nomme pour les objets et pour les images.
Propriété
L’image réelle obtenue est :
Renversée par rapport à
Plus petite si l’objet s’éloigne de la lentille
Plus grande si l’objet se rapproche de la lentille
Construction d'une image réelle
Pour tracer l’image d’un objet on procède par étapes :
- On trace un axe perpendiculaire à la lentille et passant par son centre : c’est l’axe optique, orienté de gauche à droite
Le point d’intersection de l’axe optique et de la lentille est le centre optique est noté
On place le foyer objet à gauche de la lentille tel que
On place le foyer image à gauche de la lentille tel que
Le rayon issu de passant par n’est pas dévié (en bleu sur le schéma ci-dessous)
Le rayon issu de et parallèle à l’axe optique émerge de la lentille en passant par (en rouge sur le schéma ci-dessous)
- Le rayon issu de et passant par le foyer objet émerge de la lentille parallèle à l’axe optique (en vert sur le schéma ci-dessous)
Le point est l’intersection des trois rayons
Le point est sur l’axe optique tel que () est perpendiculaire à l’axe optique
Construction d'une image réelle
La construction de l’image permet de déterminer graphiquement sa position, sa taille et son sens.
Grandissement
Définition
La valeur absolue du grandissement permet de comparer la taille de l’image formée par une lentille à celle de l’objet :
Remarque
1) Les longueurs doivent être exprimées dans la même unité.
2) On retrouve cette relation grâce au théorème de Thalès.
Propriété
Si , l’image est plus grande que l’objet .
Si , l’image est plus petite que l’objet .
Le fonctionnement de l'oeil
Définition
L’œil est un instrument d’optique où chaque composant a une fonction.
Schéma d'un oeil
La quantité de lumière pénétrant dans l’œil est régulée par l’ouverture de l’iris.
L’ensemble des milieux transparents (cornée, humeurs, cristallin) que traverse la lumière peut être assimilé à une lentille mince convergente.
Enfin, pour que l’image soit nette, il faut qu’elle se forme sur la rétine.
L’œil peut être modélisé par des instruments d’optique du laboratoire :
L’iris est modélisé par un diaphragme
L’ensemble des milieux transparents est modélisé par une lentille mince convergente
La rétine est modélisée par un écran
Modélisation d'un oeil par les instruments optiques du laboratoire
Propriété
A savoir :
Dans un œil, la distance cristallin-rétine est constante et vaut environ 17mm pour l’humain
L’image formée sur la rétine est renversée, c’est le cerveau qui la remet à l’endroit
- Le cristallin peut se déformer pour les objets proches de l’œil et ainsi modifier sa distance focale : c’est l’accommodation
- Si l’objet est assez éloigné, l’image se forme sur la rétine sans que l’œil n’accommode, on dit que l’œil est au repos
Commentaires
mila2
0
tooop
Rayan Habyby
2
👌🏾
Rayane moumen
1
nice merçi
Wilssnn
0
Merci 👍🏾
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