AS s

publicité
Lentilles : notions de base
e
milieu 1
milieu 3
n1
n3
sommet
R1  0
S1
C 1 S2
centre de courbure
axe optique
C2
n2
R2  0
rayon de courbure
plan-convexe
plan-concave
R1 0, R2 =∞
S2
S2
S1
R1 0, R2 =∞
S2
S1
S2
S1
S2
S1
S2
S1
S1
R1 0, R2 0
R1 0, R2 0 ; R2R1
R1 0, R2 0
R1 0, R2 0 ; ∣R2∣∣R1∣
biconvexe
concave-convexe
biconcave
convexe-concave
lentilles à bords minces
lentilles à bords épais
Dioptre sphérique (1) : principes
milieu image
milieu objet
n1
n2
1
axe optique

2
h


S
A
C
'
H
sommet
A'
centre de courbure
objet
∣R∣
image
(rayon de courbure R  0 )
s = AS
s ' = SA '
Dioptre sphérique (2) : propriétés
milieu objet n1
milieu image n2
foyer image
rayon incident parallèle à l'axe
s = AS  ∞
S
F'
distance focale image
f ' = SF '
milieu objet n1
milieu image n2
foyer objet
rayon émergent parallèle à l'axe
s ' = SA '  ∞
F
S
distance focale objet
f = FS
Dioptre sphérique (2) : propriétés
milieu objet
n1
milieu image
1
n2  n1
2
C
A
A'
image réelle
(= peut être recueillie sur un écran)
1
milieu objet
n1
milieu image
2
n2  n1
C
A
A'
image virtuelle
(= pas visible sur un écran)
Formule des opticiens
milieu lentille
n1
n2
1

∣ R2 ∣
S2
S2
objet
n3

,
2
2
,
R1
1


'
h
'
épaisseur e = S2 S1
s = A S2
S1
A'
image
s ' = S1 A'
s2 '=S2 A2 '
A2 '
Lentille convergente / divergente
Formule des opticiens :

n2
1
=
−1
f
n1

1
1
−
R1 R2

verre : n2 ≃ 1.5
air : n1 ≃ 1
Lentille à bords minces = lentille convergente
symbole
foyer image
biconvexe
R1 0, R2 0
⇒ f 0
foyer objet
Lentille à bords épais = lentille divergente
symbole
biconcave
R1 0, R2 0
⇒ f 0
foyer image
foyer objet
Formation des images
triangles semblables
F
B
A
A'
C
B'
E
triangles semblables
2. cas :
sf
image
●
virtuelle
●
droite
lentilles convergentes
1. cas :
sf
image
●
réelle
●
renversée
Formule des lentilles minces
s ≫ f : M  0 et ∣M∣  1
s = 2f :
s  2f : M  0 et ∣M∣  1
[Source : http://ensam.hostarea.org/files/Etudes/2a/Optique/Optique_Geometrique.pdf]
et grandissement
M  0 et ∣M∣ = 1
sf :
M≫1
Formation des images
lentilles divergentes
Premier cas : s  0
s  0 et ∣s∣∣f ∣
Premier cas :
objet virtuel
objet réel
image
image
●
virtuelle
●
réelle
●
plus petite que l'objet
●
plus grande que l'objet
L'œil humain : description
dioptre
sphérique
cornée
écran
lentille biconvexe
L'œil humain : appareil optique
milieu 1 = air : n1 ≃ 1
milieu 2 :
s
n2 = 1.336
s ' ≃ 2 cm
rétine
objet
A
S
A'
image réelle
renversée
cornée
= l'essentiel de la réfraction
Correction de convergence :
●
muscles relaxés (R et f = grand)
ponctum remotum
●
muscles contractés (R et f = petit)
ponctum optimum
L'œil humain : qq défauts optiques
Myopie :
rayons parallèles incidents sont
focalisés sur un point devant la
rétine
Hypermétropie :
rayons émis par un objet rapproché
forme une image derrière la rétine
ponctum optimum sp
objet fictif
éloigné
sp
correction par des
lunettes divergentes
correction par des
lunettes convergentes
(objet paraît rapproché)
(f et sp sont augmentées)
Téléchargement