Lentille convergente
Résumé
Cette animation simule la construction géométrique de l'image virtuelle fournie par une lentille convergente. Par convention, les rayons de lumière vont tous de la gauche vers la droite.
- Les rayons de lumière qui arrivent sur la lentille sont les rayons incidents ;
- Les rayons de lumière qui sortent de la lentille sont les rayons émergents ;
- L'axe optique est la droite qui passe par le centre de la lentille. C'est un axe de symétrie.
La construction géométrique de l'image d'un objet exploite les propriétés remarquables de certains rayons
- Le rayon de lumière qui passe par le centre d'une lentille divergente n'est pas dévié ;
- Tout rayon incident parallèle à l'axe optique émerge en passant par un point précis: le Foyer image F'.
Une image virtuelle se forme lorsque les rayons provenant d'un point de l'objet divergent (ne se croisent pas). L'image ne peut être vue qu'en plaçant son œil à un point précis du système optique et ne peut pas être projetée. C'est le cas avec la lentille convergente lorsque l'objet est éloigné de la lentille d'une distance plus courte que la distance focale (cas de la loupe).
Une image réelle se forme lorsque les rayons provenant d'un point de l'objet convergent en un point (se croisent). L'image peut être projetée sur un écran. C'est le cas avec une lentille convergente lorsque l'objet est éloigné de la lentille d'une distance plus grande que la distance focale.
Objectifs d’apprentissage
- Illustrer les règles de construction pour tracer l'image d'un objet à travers une lentille convergente ;
- Définir la vergence d'une lentille ;
- Introduire la propriété de grandissement (loupe).
En savoir plus
La distance OF' se nomme la distance focale image. Elle est parfois notée f' à ne pas confondre avec le point focal image noté F'.
La vergence C = 1/f' est une grandeur couramment utilisée en optique (laboratoire, opticiens ...). Elle s'exprime en dioptries (δ).
Plus la distance f' est courte, plus la vergence est grande et plus les rayons émergents sont déviés.
Important : la distance focale et la vergence sont des grandeurs algébriques.
La distance focale f' d'une lentille convergente est positive car le point F' est à droite du centre O sur l'axe optique. Il en est de même pour la vergence C qui est positive pour une lentille convergente.
Un œil hypermétrope doit être corrigé par une lentille convergente (vergence/dioptries positives). Un œil myope doit être corrigé par une lentille divergente (vergence/dioptries négatives).
