Les lentilles minces
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.
elle est utilisée dans les appareils optiques , les microscopes, les lunettes, les appareils photo, les loupes …
2) Les différents types de lentille :
a) Expérience :
On émet un faisceau parallèle sur des lentilles à bords minces et d’autres à bords épais.
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b) Observation :
- Après avoir traversé la lentille à bords minces, les
rayons lumineux se rejoignent (convergent) en un point.
Cette lentille s'appelle lentille convergente.
- Après avoir traversé la lentille à bords épais, les rayons
lumineux s'écartent (divergent). Cette lentille s'appelle
lentille divergente.
(Doc pg104)
c) Conclusion :
Les lentilles peuvent se classer en deux types :
- Des lentilles à bords minces qui font converger des
rayons parallèles. Ce sont les lentilles convergentes .
- Des lentilles à bords épais qui font diverger des rayons
parallèles. Ce sont les lentilles divergentes .
II. Les caractéristiques d’une lentille mince convergente :
1) le centre optique :
Le centre optique O est le centre de symétrie de la lentille.
2) l’axe optique principal:
L’axe optique principal est la droite passant par le centre
optique et perpendiculaire au plan de la lentille.
3) Foyer principal image :
- Le foyer image noté F’ d’une lentille convergente est le point
où la lentille fait converger un faisceau de rayons parallèles
à l’axe.
- Le foyer objet F est la symétrie de F’ par rapport au centre
optique.
O
Foyer objet
F
Foyer image
F'
Centre optique
Lentille convergente
Axe optique principal (∆)
Distance focale (f)
Exercice d’application 1 :
L2
O
F2
F2'
L1
O
F1
F1'
C2 = 1 / f2
C1 = 1 / f1
C2 = 16,6 δ
C1= 1/ 0,04 m
C1 = 25 δ
C2 = 1 / 0,06 m
2 cm
2 cm
Calculer la vergence de chaque lentille . (Doc page 108)
Exercice d’application 2 :
Soit deux lentilles L1 et L2 . La vergence de L1 est C1 = 10 δ et la distance focale de L2 est f2 = 20cm.
2) la vergence de C2 :
Réponse :
On sait que :
1) la distance focale de lentille L1 :
On sait que :
3) la somme des vergences des deux lentilles :
On a :
On constate que :
Alors les deux lentilles collées jouent le rôle de lentille L .
4) la distance focale de lentille L équivaut aux lentilles L1 et L2 :
On a :
Donc :