Les lentilles minces
Qu’est -ce-qu’une lentille?
Quel est le rôle des lentilles dans ces appareils?
I- Les différents types de lentilles
1)Définition
La lentille est un milieu transparent et homogène, limitée par deux faces sphériques ou par une face sphérique et l’autre plane.
2)Classification des lentilles
2-1 Classification géométrique
selon leurs bords, on peut trouver deux types de lentilles : lentilles à bords minces et lentilles à Bords épais.
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Les lentilles plus épais au centre et minces au bords | Les lentilles plus minces au centre et épais au bords |
2-2 classification physique des lentilles
Expériences
On place deux lentilles différentes sur le trajet de rayons de lumière parallèles. L’une à bords minces et l’autre à bords épais. :
lentille à bords minces | Lentille à bords épais |
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b) observation et Conclusion :
3-représentation conventionnelle.
II-Les caractéristiques d’une lentille mince
a) Activité expérimentale :
On place une lentille convergente L sur le trajet de rayons de lumière parallèles.
b) Observation :
Les rayons issus de la lentille L convergent vers un point
c) Conclusion :
Foyer image principal : noté F’, est le point où convergent tous les rayons lumineux après avoir traversé la lentille. Si les rayons incidents vers la lentille sont parallèles
ƒ = OF’ = OF |
Remarque :
2) La distance focale :
3) La vergence d’une lentille
- La vergence est une grandeur physique exprime La capacité d’une lentille à faire converger les faisceaux lumineux qu’elle reçoit, noté C
- La vergence d’une lentille augmente si sa distance focale diminue.
- La vergence d’une lentille est l’inverse de sa distance focale. Elle s’exprime en m-1 ou encore en dioptrie noté δ
Application :
Soit L1 et L2 deux lentilles convergentes différentes, f1= 2 cm et f2 = 5 cm ; la distance focale respective de L1 et L2.
1. Donnez le modèle de la lentille convergente en précisant ses caractéristiques ?
2. Laquelle des lentilles L1 et L2 est plus convergente ? justifier votre réponse ?
III- Image d’un objet par une lentille mince convergente :
1) Les conditions de GAUSS :
L’obtention d'une image nette nécessite deux conditions appelé conditions de Gauss :
- Les rayons lumineux issus d’un objet doivent être légèrement inclinés par rapport à l’axe optique.
- L’objet doit être placé perpendiculairement à l’axe optique de la lentille.
Pour réaliser les conditions de Gauss, il suffit de placer un diaphragme à l’entrée de la lentille.
2) Les rayons particuliers :
- Chaque rayon lumineux passant par le centre optique O de la lentille, sort sans subir de déviation.
- Chaque rayon lumineux parallèle à l’axe optique principal, sort de la lentille et passe par le foyer principal image F’.
O
F’
F
O
F’
F
- Chaque rayon lumineux incident passant par le foyer principal objet F, sort de la lentille parallèlement à l’axe optique principal.
Remarque : Pour construire l’image d’un point lumineux, nous nous appuyons sur les rayons particuliers, où seuls deux rayons suffisent.
O
F
F’
3) Construction géométrique de l’image d’un point lumineux :