dossier Les lentilles optiques TPE 2006 2007

P
PE EN NE ET T F Fr ra an nç ço oi is s
L
LA AM MA AR RC CQ Q S Si im mo on n
D
DE EL LA AH HA AY YE E N Ni ic co ol la as s
L
Le es s l le en nt ti il ll le es s o op pt ti iq qu ue es s
Thème : Modèle et modélisation.
Problématique : Comment fonction les lentilles optiques et à quoi
servent-elles?

Sommaire :
Introduction
I) Pourquoi les lentilles ont été créées?
II) Présentation des différentes lentilles
1) Les lentilles convergentes
2) les lentilles divergentes
3) Les lentilles minces
III) Les formules et les applications physiques
1) Les caractéristiques et les formules utilisées
2) Le matériel
3) Un exemple d’agrandissement
IV) Applications
1) le télescope
2) Le rétroprojecteur

Introduction : qu’est qu’une lentille ?
Une lentille est un milieu homogène et transparent admettant un axe de
symétrie. Les ondes lumineuses se propagent en ligne droite et sont déviées par
la lentille. Lorsque le rayon lumineux rencontre un dioptre (surface séparant
deux milieux homogènes d'indice de réfractions différentes, l’air ayant un indice
de réfraction n=1 et les autres milieux ayant un indice de réfraction n<1), la
lumière est déviée en suivant les lois de la réfraction de Descartes.
I. Pourquoi les lentilles ont été créées?
Les premières lentilles ont été crée pour agrandir des objets, elles ont ainsi
permis de découvrir d’autres univers: l’infiniment grand (télescopes) et
l’infiniment petit (microscope). Et par la suite, pour corriger la vue par les verres
de contacts.
II. Présentation des différentes lentilles
Il existe plusieurs types de lentilles. Les traits rouges représentent les rayons
lumineux, ces rayons sont parallèles entre eux et sont perpendiculaires à la face
d'entrée de la lentille. F est le point focal de l’image, soit en aval de la lentille
qui est l’image dite virtuelle (lentille convergente), soit en amont de la lentille
qui est l’image objet (lentille divergente).
1) Les lentilles convergentes
Une lentille convergente transforme un faisceau de lumière parallèle en un
faisceau qui converge vers un point situé en aval (après) de la lentille.
Différent types de lentilles convergentes :

1-lentille biconvexe : les deux dioptres sont sphériques, les centres des sphères
sont situés chacun de l’autre côté du plan de la lentille.
2-lentille plan-convexe : un des dioptres est sphérique, l'autre est plan.
3-ménisque convergent : les deux dioptres sont sphériques, les centre des
sphères sont situés du même côté du plan de la lentille.
2) les lentilles divergentes
Une lentille divergente transforme un faisceau de lumière parallèle en un
faisceau qui semble provenir d'un point virtuel situé en amont (avant) de la
lentille
Différent types de lentilles divergentes :
4-lentille biconcave : les deux dioptres sont sphériques, les centre des sphères
sont situés chacun de même côté du plan de la lentille.

5-lentille plan-concave : un des dioptres est sphérique, l'autre est plan.
6-ménisque divergent : les deux dioptres sont sphériques, les centre des sphères
sont situés du même côté du plan de la lentille.
3) Les lentilles minces
Une lentille mince est un type de lentille qui a une grande focale en comparaison
de son diamètre. Elle est très utilisée dans les appareils nécessitant un poids
faible ou un encombrement moindre (ex: appareil photo ou microscope).
Le symbole en double flèche est utilisé dans le cas des lentilles minces ou
autres, qui permet de simplifier les constructions grâce à certaines
approximations
Lentille mince divergente Lentille mince convergente
III. Les formules et les applications physiques