8-Lentilles sphériques minces

4 lentilles sphériques
minces
Plan détaillé
A - les propriétés générales
1- les définitions
a- Les caractéristiques géométriques
Une lentille est un milieu transparent limité par deux calottes sphériques
(ou une calotte sphérique et un plan).
b- La classification physique
2- le centre optique
Tout rayon passant par le centre optique d’une lentille mince
(convergente ou divergente) traverse la lentille sans subir de déviation.

3- l’obtention d’images nettes (conditions de Gauss)
Une lentille ne donne d’images nettes que :
─ si elle est diaphragmée (rayons traversant la lentille à une petite distance
de l’axe);
─ si l’objet est de petite dimension;
─ si l’objet se trouve au voisinage de l’axe (rayons peu inclinés sur l’axe).
B – les lentilles convergentes
1- foyers. plans focaux. distance focale.
a- Les deux foyers principaux
● Tout rayon incident parallèle à l’axe principal émerge de la lentille en
passant par le foyer principale image.
● Tout rayon incident qui passe par le foyer principal objet émerge de la
lentille parallèlement à l’axe principal.
b – Les foyers secondaires et les plans focaux
● Tout rayon incident parallèle à un axe secondaire OF’1 émerge de la
lentille en passant par le foyer secondaire image F’1.
● Tout rayon incident qui passe par un foyer secondaire objet F1 émerge
de la lentille parallèlement à l’axe secondaire F1O.

c – La distance focale
La distance f d’un plan focal à la lentille s’appelle distance focale.
1 2 – construction géométrique des images
a – Image d’un objet ponctuelle
b – Image d’un objet étendu
2 3 – variations des caractéristiques de l’image en fonction
de la position de l’objet
a – L’objet est réel
b – L’objet est virtuel
4 – les formules des lentilles
convergentes (Descartes)
a – La relation de position
b – La relation de grandissement
C – les lentilles divergentes
1- les foyers et les plans focaux sont virtuels
● Tout rayon incident parallèle à l’axe principal, émerge de la lentille
comme s’il venait du foyer principal image F’.
● Tout rayon incident dont le support passe par le foyer principal objet
F, émerge de la lentille parallèlement à l’axe principal.

● Tout rayon incident parallèle à un axe secondaire, émerge comme s’il
provenait du foyer image virtuel situé sur cet axe.
● Tout rayon incident qui se dirige en direction d’un foyer secondaire
objet virtuel, émerge parallèlement à l’axe secondaire qui le porte.
3 2- la construction géométrique des images
a – Image d’un objet ponctuel
b – Image d’un objet étendu
4 3- variation des caractéristiques de l’image en fonction de
la position de l’objet
a – L’objet est réel
b – L’objet est virtuel
4- les formules des lentilles divergentes(Descartes)
a – La formule de position
b – La formule de grandissement

D – la vergence des lentilles minces
1- la définition de la vergence
La vergence d’une lentille est l’inverse de sa distance focale.
- Une lentille convergente a une vergence
positive, ou convergence, V > 0.
- Une lentille divergente a une vergence
négative, ou divergence, V < 0.
2- l’expression de la vergence
Questions développées
1 la construction géométrique des images
a – Image d’un objet ponctuel sur l’axe
● Le point- objet est réel.- Soit P le point lumineux considéré. Pour déterminer
son image, il suffit de trouver le point P’ où se coupent les supports de tous
les rayons émergents qui proviennent de P.
Remarque ─ Deux de ces rayons suffisent à la construction, et il est tout
indiqué de les choisir parmi ceux dont nous connaissons déjà la marche.
Nous prendrons par exemple :