PHYSIQUE-CHIMIE

LENTILLE CONVERGENTE

I. Pourquoi convergente ?

 

 

Un schéma typique en optique est composé d’un axe optique, d’un trait vertical avec deux chevrons, qui représente la lentille convergente, et des rayons arrivant sur la lentille convergente. Ces rayons parallèles à l’axe optique convergent alors vers le foyer image $F’.$ Le symétrique de $F’$ par rapport à $O$ est appelé foyer objet et est noté $F.$

 

II. Distance algébrique

 

Souvent une distance est positive, mais en optique ce n’est pas le cas. On ajoute une notion de direction à ces distances, et pour cela une convention est prise. Lorsque l’on va vers la droite et/ou vers le haut les distances sont positives, sinon elles sont négatives.

Exemple :

De manière classique nous avons $AB=BA>0.$ En optique la distance algébrique se note $\overline{AB}$ et on a :

$\overline{AB}>0$ mais $\overline{BA}<0$ ainsi que $\overline{AC}>0$ mais $\overline{CA}<0$.  

En effet, pour $\overline{AB}$ la direction est de $A$ vers $B,$ c’est-à-dire dans le sens positif.

 

III. La distance focale

 

La distance focale est une caractéristique de la lentille, elle est noté $f’$ et elle vaut $f’=\overline{OF’}$.

Elle s’exprime en mètre $m.$

Pour une lentille convergente, $f’>0$ car le foyer image $F’$ est à droite de $O$ donc la distance algébrique est positive.

 

IV. Trois rayons particuliers

 

Il est très importants de connaître ces trois rayons particuliers :

 

 

Le rayon arrivant parallèle à l’axe optique : celui-ci sort après la lentille en passant forcément par le foyer image $F’.$

Le rayon passant par le centre optique $O$ : celui-ci n’est pas dévié, il continue sa trajectoire après le passage par la lentille.

Le rayon passant par le foyer objet $F$: celui-ci sort parallèle à l’axe optique après la lentille.