CH I Les lentilles convergentes

I modélisation de la lumière

Droite orientés dans le sens de la lumière

II Faisceaux lumineux

Les faisceaux lumineux peuvent être parallèles, divergents ou convergents

III Modèle des lentilles convergentes mince

1) Présentation

2 surfaces sphériques: bords plus étroits que le centre (bombés)

2) Objets et images conjuguées

Tout les rayons issues d'un point objet et qui traversent la lentille peuvent:

-Converger vers un point situé après la lentille

-Provenir d'un même point situé avant la lentille

3) Marche des rayons lumineux

Trois rayons symbolique partent d'un point et traversent la lentille:

1- passe par le centre optique

2- parallèle à l'axe optique, puis passe par f' après avoir traversé la lentille

3- passe par le point f, puis parallèle à l'axe optique après avoir traversé la lentille

l'intersection de ces 3 droites donnent l'image du point

4) Image réelle image virtuelle

a) Image réelle

Image que l'on peut voir sur un écran (les rayons convergent en un point unique)

b) Image virtuelle

Image que l'on ne peut pas voir sur un écran (image derrière la lentille, du coté de l'objet)

5) Distance focale et vergence

Centre de la lentille: O foyer image: F'

Distance focale: OF', appelé f' (en mètre)

Vergence V= $1/{f'}$, en dioptrie

IV Comment déterminer les caractéristiques de l'image d'un objet ?

1) Construction graphique

AB et A'B' perpendiculaire à l'axe optique

Si A est sur l'axe optique, son image A' l'est aussi

Image à l'infini: rayons parallèle à l'axe optique, image sur le plan focale (f') car $1/{OA}=0$

2) Relation des lentilles minces

a) Convention d'orientation

Sens positif sur x: sens de propagation de la lumière

Sens positif sur y: vers le haut

Remarque: AB = -BA et OA = -AO

b) Relation de conjugaison

$1/{OA'} - 1/{OA} = 1/{f'} = V$ avec OA' et OA en valeurs algébriques

c) Relation de grandissement

${A'B'}/{AB} = {OA'}/{OA}$ = grandissement avec OA,OA',A'B' et AB en valeurs algébriques

3) caractéristiques de l'image observée

Si le grandissement est positif: l'image est droite, S'il est négatif: l'image est à l'envers

Si la valeur absolue du grandissement est supérieur 1, l'image est plus grande

Si la valeur absolue du grandissement est inférieur 1, l'image est plus petite

Si la valeur absolue du grandissement est égale a 1, l'image est de même taille

Application des règles Physique des lentilles: oeil et appareil photo

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