Chapitre 5

Chapitre 5
Les lentilles et les instruments d’optique

21
1 1 2
1 1 1
nn
f n R R
5.2 Formule des opticiens
O
p
q
I
1
n
1
n
2
n
1
R
2
R
R1et R2sont positifs lorsque la surface est convexe
(bombée) telle que vue par le rayon incident et
négatifs lorsque la surface est concave (creusée).

5.2 Exemple
Trouver la distance focale d’une lentille de verre (n = 1.6) biconvexe dont les
deux rayons sont de 20 cm. La lentille est plongée dans l’eau (n = 1.33).
1
2
21
1 1 2
1
20 (convexe)
20 (concave)
1 1 1
1 1.6 1.3 1 1 0.0231
1.3 20 20
43.3
R cm
R cm
nn
f n R R
cm
f cm cm
f cm

5.3 Les propriétés des lentilles
Lentille convergente: les rayons parallèles
convergent vers le foyer F’. Elle est plus épaisse
au centre que sur les bords.
Lentille divergente: les rayons parallèles
divergent comme s’ils provenaient d’un foyer F’
situé devant la lentille. Elles est plus minces au
centre que sur les bords.
Aberration chromatique: les différentes couleurs
convergent vers des foyers différents.
F
F
F
F
Aberration de sphéricité: un faisceau parallèle
monochromatique ne converge pas en un
foyer unique.
Voir méthode de résolution p. 143-144
Simulation 1

5.3 Les rayons principaux
Rayon 1: Un rayon passant au centre de la lentille n ’est pas dévié.
Rayon 2: Un rayon parallèle à l ’axe est dévié vers le foyer F’ de la lentille.
Rayon 3: Un rayon passant par le foyer F de la lentille est dévié parallèlement à l’axe.
f
F
F
O
y
I
y
q
p
1
2
3
f
F: foyer objet
F’: foyer image
1 1 1 I
O
yq
m
f p q y p