Chapitre #5: Les lentilles et les instruments d`optique

Chapitre 5
Les lentilles et les instruments d’optique

5.1 Les dioptres sphériques
R
q
p
2
1
1 1 2 2
1 1 2 2
12
1 2 2 1
1 2 2 1
sin sin
( ) ( )
()
()
nn
nn
nn
n n n n
h h h
n n n n
p q R
1 2 2 1
n n n n
p q R
h h h
p q R
1
2
00R si R si   
h

5.1 Les dioptres sphériques
q
p
2
1
O
y
I
y
1 1 2 2
1 1 2 2
12
1
2
sin sin
OI
I
O
nn
nn
yy
nn
pq
yn
q
my n p
p et q sont positifs pour des grandeurs réelles, négatifs pour
des grandeurs virtuelles.
R est positif lorsque la surface est convexe (bombée) telle
que vue par le rayon incident, négatif lorsque la surface est
concave (creusée).
Si m est positif, l’image est droite (même sens que l’objet). Si
m est négatif, l’image est renversée;
Si m > 1, l’image est agrandie. Si m < 1, l’image est réduite.
Simulations 1, 2, 3

OI
O
p
d
q
I
1
n
1
n
2
n
1 2 2 1 2 1 1 2
12
1 2 2 1 2 1 1 2
12
11 21 12
21
1
2
1122
1
1
11
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
n n n n n n n n
p d R d q R
n n n n n n n n
p d d q R R
nn nn
p q R R
nn
p q n R R nn p q f f n R R
5.2 Formule des opticiens
1
R
2
R
On néglige l’épaisseur de la lentille
O I q d
O I p d

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