ACTION D`UNE LENTILLE MINCE À BORD MINCE

Lentilles et faisceaux de lumière.
1. ACTION D'UNE LENTILLE MINCE À BORD MINCE
1.1. Faisceau de lumière entrant. On interpose un diaphragme au voisinage de la source de
lumière.
En éloignant le papier calque, on observe que la section
du faisceau augmente avec la distance. Le faisceau peut
être observe directement en disposant le papier calque
suivant l'axe du dispositif
Le faisceau de lumière entrant dans la lentille est un
faisceau divergent car au cours de la propagation les
rayons lumineux qui le composent s'éloignent les un des autres.
On interpose un diaphragme loin de la source de lumière :
L'étude au papier calque montre un faisceau cylindrique
Le faisceau de lumière entrant dans la lentille est un faisceau parallèle car au cours de la
propagation les rayons lumineux qui le composent restent parallèles à eaux même.
1.2. Faisceaux de lumière sortants.
On interpose d'abord une lentille mince à bord mince
aussi appelée lentille convexe. Elle est placée vers le
milieu du banc d'optique.
Cette lentille concentre le faisceau de lumière en un
faisceau convergent
Une lentille mince à bord mince est aussi appelée
lentille convergente.
1.3. Autres cas.
En rapprochant lentement la lentille vers la source, on
s'aperçoit que le faisceau s'élargit petit à petit jusqu'à
devenir un faisceau de lumière cylindrique où tous les
rayons lumineux sont parallèles entre eux.
En continuant de rapprocher lentement la lentille, le
faisceau devient alors un faisceau divergent.
1.4. Une caractéristique de la lentille.
Lorsque la lentille est éloignée de la source, le faisceau
émergent converge toujours en un point F, situé à distance
fixe derrière la lentille : le foyer image de la lentille.
Sa distance OF par rapport au centre de la lentille est une
caractéristique de la lentille appelée distance focale et
notée ƒ.
La lentille utilisée porte la mention : ƒ = 50 mm.
On retrouve cette indication sur l'objectif de l'appareil photo.
Dans les unités du système international la distance focale se mesure en mètres, mais pour les petites valeurs on utilise souvent le millimètre.

Ce qu'il faut retenir.
La lentille mince à bord mince modifie le faisceau de lumière qu'elle
intercepte
Il existe une position pour laquelle le faisceau émergent est
cylindrique, formé de rayons lumineux parallèles
Au delà, le faisceau émergent est un faisceau convergent
En deçà, le faisceau émergent est un faisceau divergent
Une lentille se caractérise par sa distance focale ƒ
2. ACTION D'UNE LENTILLE MINCE À BORD ÉPAIS
Une lentille mince à bord épais est aussi appelée
lentille concave.
Quelle que soit sa position derrière par rapport à la
source la lentille concave disperse le faisceau de
lumière en le rendant moins convergent.
La lentille concave est une lentille divergente.
3. IMAGE DONNÉE PAR UNE LENTILLE CONVERGENTE
L'étude se borne au seul cas de la lentille convergente, le diaphragme est remplacé par un objet
lumineux
3.1. Une mise au point nécessaire ...
La lentille est placée au bout de la règle, l'objet lumineux
est le plus petit trou du diaphragme, pratiquement un
point lumineux.
En déplaçant l'écran d'observation derrière la lentille on
constate la formation d'une tache lumineuse plus ou
moins grande ...
Au cours de déplacement, on observe qu'il existe une
position pour laquelle le point est très petit et l'image bien
nette.
On remplace le diaphragme par un objet lumineux.
Chaque point de cet objet est un point lumineux.
Dans les plupart des cas l'image est floue car elle
résulte d'une superposition de taches lumineuses.
Lorsque chaque point de l'objet a pour image un
point, l'image est nette : on dit que l'on a effectué la
mise au point de l'image.
4. OÙ CHERCHER L'IMAGE ?
La lentille est placée à l'endroit où le faisceau émergent
est parallèle.
A partir de cette position, on recule par sauts de 5 cm. A
chaque fois, la mise au point de l'image faite, on note la
position de l'écran
Lorsque l'objet s'éloigne de la lentille l'image se
rapproche petit à petit du foyer de la lentille; ou lorsque
l'objet se rapproche de la lentille l'image s'éloigne petit à

petit du foyer de la lentille.
Ce qu'il faut retenir.
Par rapport à la lentille, tout déplacement de l'objet provoque un
déplacement de l'image dans le même sens.
Lorsque la lentille est éloigné de l'objet, l'image se forme
pratiquement dans le plan du foyer.
R
e
m
:
Lorsque la distance devient inférieure à la distance focale, l'image
disparaît parce que la lentille fonctionne en loupe.
5. LA CHAMBRE NOIRE.
La chambre noire permet d'obtenir sur un écran diffusant une image renversée, conséquence de la
propagation rectiligne de la lumière.
L'image est nette et peu lumineuse si le trou est petit, car l'image d'un point est un point
Limage est lumineuse mais floue, car l'image est une superposition de taches lumineuses
6. L'APPAREIL DE PHOTO.
Pour obtenir un image nette et lumineuse il suffit de placer devant le trou une lentille dont le foyer
se trouve sur l'écran d'observation; la chambre noire est devenue un appareil photographique.
Il suffit d'adapter la position de la lentille pour obtenir sur le papier calque une image nette
7. L'ŒIL.
L'œil fonctionne sur le même principe que l'appareil
de photo, si ce n'est que la mise au point se fait par
déformation de l''œil, c'est le phénomène
d'accommodation.