I. Les lentilles

REPRESENTATION VISUELLE DU MONDE
Chapitre 1 : FORMATION DES IMAGES OPTIQUES
I. Les lentilles
1 . Reconnaître une lentille.
a) Expérience 1
Prendre délicatement entre ses doigts les diverses lentilles et les classer, en comparant pour
chaque lentille, les épaisseurs au centre et au bord.
Quel critère de classement peut-on adopter ?
Schématisation des deux types de lentilles :
b) Expérience 2 :
Relier la source lumineuse(lanterne) au générateur(Tension continue 12 V).
 Interposer sur le faisceau de lumière parallèle, à quelques cm de la fente, la lentille à
bords minces notée +6,25. Observer.
Compléter le schéma ci-dessous en représentant le faisceau émergent de la lentille.
Comment peut-on, à partir de cette observation, appeler les lentilles à bords minces ?

Remplacer la lentille précédente par une lentille plus bombée. Observer.
Conclure : plus une lentille est bombée, plus elle est …………………
Remplacer dans le montage précédent la lentille à bords minces par la lentille à
bords épais notée -11. Observer. Faire un schéma.
Comment peut-on, à partir de cette observation, appeler les lentilles à bords épais ?
c) Expérience 3
Placer un texte sur la table et l’observer à travers une lentille à bords minces tenue à quelques
centimètres du texte. Recommencer l’expérience avec une lentille à bords épais.
Les lentilles à bords minces ont un effet de …………….
Les lentilles à bords épais ont un effet de …………….
Reprendre la même expérience avec deux lentilles bombées. Quelle est celle qui grossit le
plus ?
d) Conclusion
A partir des expériences précédentes, indiquer les méthodes permettant de reconnaître une
lentille convergente ou divergente :

II. Les lentilles convergentes
1. Foyer image.
Dans le montage précédent, remplacer le diaphragme à une fente par un diaphragme à trois
fentes. Interposer sur le trajet des trois rayons la lentille convergente +6,25.
Observer. Compléter le schéma ci-dessous en désignant par F’ le point de convergence des
trois émergents.
Ce point F’ est appelé foyer image de la lentille convergente.
2. Distance focale.
Par définition, la distance focale d’une lentille convergente est : f = OF’
Cette distance focale est d’autant plus ……………. que la lentille est convergente
3. Vergence.
Les opticiens caractérisent les lentilles de lunettes par leur vergence C définie à l’aide de la
relation :
C = f en mètres(m)
C en dioptries()
Expérience :
Déterminer expérimentalement la distance focale de la lentille convergente précédente
f = ( Faire vérifier )
Calculer sa vergence :
C =
Vérifier que le nombre C ainsi déterminé est voisin de celui indiqué sur la lentille
Conclusion :
L’indication portée sur une lentille représente sa …………………
La valeur de la vergence est positive pour une lentille convergente. Plus une lentille
convergente est bombée, plus f est………………, plus C est…………………..
Remarque : la valeur de la vergence est négative pour une lentille divergente.
La donnée de la vergence permet donc de reconnaître la nature convergente ou
divergente d’une lentille.

Chapitre 1
Exercices :
1. Notions préliminaires :
Un objet ne peut être vu que s’il ……………. de la lumière.
Le cerveau interprète la lumière comme se propageant en …………………….
Quels sont les milieux qui permettent la propagation de la lumière ? faire la différence entre
les mots transparent, opaque et translucide.
2.Yasmine observe que ses grands-parents portent des lunettes pour lesquelles
l’ophtalmologiste a prescrit pour l’opticien les valeurs suivantes :+1,5  et 0,75 
a) Quelle différence doit-on faire entre un ophtalmologiste et un opticien ?
b) Que signifie le symbole  ?
c) Quelle distance focale faut-il attribuer à chaque verre ?
3 . Une loupe permet de voir les lettres d’un texte plus grandes qu’elles ne le sont en réalité.
Cet instrument est-il constitué d’une lentille convergente ou divergente ? Quelle condition
doit être remplie par la lentille?
4 . Une lentille convergente, de centre optique O, de distance focale f = 4 cm, a un diamètre
de 6 cm.
a) On place un objet AB, de 2 cm de hauteur, perpendiculairement à l’axe de la lentille et
à 10 cm en avant de celle-ci . Le point A est sur l’axe et la lumière se propage de gauche à
droite.
Faire un schéma à l’échelle 1 du dispositif et placer le foyer image F’ de la lentille.
Construire l’image A’B’ de l’objet AB donnée par la lentille.
Caractériser l’image A’B’ en précisant son sens, sa taille et sa position par rapport à la lentille
b) Mêmes questions pour AB placé à 8 cm en avant de la lentille.
c) Mêmes questions pour AB placé à 6 cm en avant de la lentille.
d) Comment évoluent la position et la dimension de l’image A’B’ lorsqu’on rapproche
l’objet AB de la lentille ?
e) A partir de quelle distance ne peut-on plus recueillir une image sur un écran avec
cette lentille ?
f) Dans le cas où on ne peut plus obtenir une image sur un écran, peut-on voir
l’image ? Si oui, quelles en sont les caractéristiques ? Citer un instrument d’optique
qui fonctionne sur ce principe.

III. Image donnée par une lentille convergente.
1. Propriété de rayons particuliers.
a) Rayon parallèle à l’axe de la lentille
Tout rayon parallèle à l’axe de la lentille émerge de la lentille en passant par…..
………………………..
b) Rayon passant par le centre optique O de la lentille
Tout rayon qui passe par le centre optique de la lentille traverse la lentille ……………
2. Construction de l’image d’un objet AB perpendiculaire à l’axe.
L objet AB est à distance finie.
1er Cas : OA  f (fig 1 Annexe)
Tracer l’image B’ de B en utilisant la propriété de deux rayons particuliers issus de B
Compléter la construction sachant que :
A’, image de A, est sur l’axe
A’B’, image de AB perpendiculaire à l’axe, est aussi perpendiculaire à l’axe
Que peut-on dire des sens respectifs de l’objet et de son image ?
2ème Cas : OA  f (f ig 2 Annexe)
Même travail que précédemment :
L’ objet AB est à l’ infini ( fig 3 Annexe)