Pr: BOUTAYEB | Matière: PC 2ème année du collège |
Les lentilles minces
- On classe les lentilles en deux types:
- On représente les lentilles par:
La lentille convergente
La lentille divergente
II-Les caractéristiques des lentilles minces convergentes:
1- Le centre optique et l’axe optique :
La lentille convergente
La lentille divergente
L’axe optique principal
Le centre optique
O
O
- Le foyer image noté F’ d’une lentille convergente est le point où la lentille fait converger un faisceau de rayons vers l’axe optique.
- Le foyer objet F est le symétrique de F’ par rapport au centre optique.
2- Les foyers :
F'
F'
3- La distance focale :
La distance focale: c’est la distance entre le centre optique O et le foyer image F’ qu’on la note par f, son unité est le mètre m.
O
Foyer objet
Foyer image
F'
Centre optique
Rayons incidents
Rayons émergents
Axe optique
Distance focale OF’
F
f = OF = OF’
4- la vergence d’une lentille:
O
F’1
F1
L1
O
F’2
F2
L2
- La distance focale de la lentille L1 est:
OF’1= 4cm
- La distance focale de la lentille L1 est:
OF’2= 9 cm
Donc: la lentille L1 est plus convergente que la lentille L2, car sa capacité de converger les rayons lumineux est plus grande.
La vergence notée C d’une lentille convergente est sa capacité à faire converger les faisceaux lumineux qu’elle reçoit. Elle s’exprime par la relation:
C : vergence en dioptrie δ
f : distance focale en m
La vergence d’une lentille augmente si sa distance focale diminue.
Remarque:
=
C =
1
OF'
1
f
Exercice d’application:
On a deux lentilles minces convergentes L1 et L2 tel que:
Correction :
1- Calcul de la vergence de la lentille L1 :
2- Calcul de la distance focale de la lentille L2 :
3- la lentille la plus convergente est:
selon la relation
A.N :
Donc :
selon la relation
A.N :
Donc :
f1=1cm < f2=5cm
Méthode 1:
Méthode 2:
on compare la distance focale de L1 et L2 :
On compare la vergence de L1 et L2 :
donc : L1 est plus convergente que L2
donc : L1 est plus convergente que L2
III-Image d’un objet donnée par une lentille convergente:
1- les conditions de Gauss:
O
F
F
A- Tout rayon lumineux incident passant par son centre optique(o) émerge de la lentille sans déviation.
O
L1
O
L1
F’1
F1
F’1
F1
2-Rayons particuliers:
B- Tout rayon lumineux incident sur la lentille et parallèle à son axe optique, émerge de la lentille en passant par le foyer image F'.
3- Construction géométrique de l’image d’un objet:
2F
F'
1er cas : OA> 2f
A
B
A'
B'
Caractéristique de l’image: image réelle, renversée et plus petite que l’objet.
F
O
2ème cas : OA= 2f
F
F'
A
B
A'
B'
Caractéristique de l’image: image réelle, renversée et même grandeur que l’objet.
O
3ème cas : f <OA < 2f
F
F'
A
B
A'
B'
2F
Caractéristique de l’image: image réelle, renversée et plus grande que l’objet.
O
F
F'
A
B
Caractéristique de l’image: l’image se forme à l’infini
4ème cas : OA = f
O
F
F'
A
B
A'
B'
Caractéristique de l’image : image virtuelle, droite et plus grande que l’objet.
5ème cas : OA < f
O
B- conclusion:
à l’infini
ou plus grande que l’objet.
ou même grandeur que l’objet.
réelle,
Si l’objet placé avant le foyer principal objet F (AO > f ), on obtient une image :
et plus petite que l’objet.
Si l’objet placé au foyer principal objet F (AO = f), on obtient une image :
Si l’objet placé entre le foyer principal objet F et la lentille (AO< f), on obtient une image :
virtuelle,
droite et
plus grande que l’objet.
renversée