Symbole et caractéristiques d’une lentille convergente. Le centre de la lentille est appelé centre optique O. L’axe de symétrie qui passe par le centre optique est appelé l’axe optique de la lentille. Le foyer image F’ est le symétrique du foyer objet F par rapport au centre optique O. Le plan perpendiculaire à l’axe optique passant par le foyer objet est appelé plan focal objet et celui passant par le foyer image est appelé plan focal image. (L) Lentille Centre optique B Axe optique Foyer objet F' A F O Objet AB Trace du plan focal objet Foyer image Trace du plan focal image La distance focale f’ est la distance entre le centre optique O et le foyer image F’ de la lentille. Elle s'exprime en mètre (m). Pour une lentille convergente la distance focale est positive. 1 La vergence C est l’inverse de la distance focale f’ : C . Elle s'exprime en dioptries (δ). f' 3. Images formées par une lentille convergente. 3.1. Les lentilles convergentes. 3.2. Que voit-on à travers une lentille convergente ? Voir les travaux pratiques n°8 – Physique Notions de vergence et de distance focale Vergence C en dioptrie (δ) +1 δ +5 δ +10 δ 1m +20 δ 20 cm Distance focale f’ en mètre (m) Vergence C en dioptrie (δ) 1 C f' 10 cm 5 cm Distance focale f’ en mètre (m) La formation d’une image à travers une lentille Lentille (L) (AB) (A’B’) (O ; f’) Objet Lentille Image Déviation à cause de la réfraction Rayons lumineux Image = illusion d’optique Due à l’intégration par notre cerveau de la propagation rectiligne de la lumière Œil et cerveau Notion d’infini en optique On dira qu’un objet (ou une image ) est l’infini si la distance objet-lentille (ou imagelentille) est supérieure à 102 fois (voire 10 fois parfois) la distance focale de la lentille. Tableau des valeurs théoriques Positions et tailles théoriques de l’objet AB et de l’image A’B’ pour la lentille de centre optique O de vergence C égale à +5δ et de distance focale f’ égale à 20 cm. 1 1 1 OA OA' AB A'B' OA OA' 1 f' m m m m m-1 m-1 m-1 Sans Sans unité unité m-1 Renversée et agrandie -0,25 1,0 1,1×10-2 -4,4×10-2 -4,0 1,0 5,0 -4,0 -4,0 5,0 Renversée et agrandie -0,30 0,60 1,1×10-2 -2,2×10-2 -3,3 1,7 5,0 -2,0 -2,0 5,0 Renversée et de -0,40 0,40 1,1×10-2 -1,1×10-2 même taille -2,5 2,5 5,0 -1,0 -1,0 5,0 Caractéristiques de l'image OA' A'B' OA AB OA 1 OA' 3.3. Les propriétés de l’image d’un objet à travers une lentille convergente. 3.3.1. Positions et tailles des images : les relations de conjugaison et du grandissement. La position de l’image A’B’ de l’objet AB à travers une lentille convergente de centre optique O et de distance focale f’ est donnée par la relation de conjugaison : 1 1 1 OA OA' f ' La taille de l’image A’B’ de l’objet AB à travers une lentille convergente de centre optique O et de distance focale f’ est donnée par la relation du grandissement : OA' OA A'B' AB