Partielo | Chapitre 4 : les lentilles

Définition

Lentille

Un dispositif optique transparent et généralement arrondi conçu pour faire converger ou diverger la lumière qui la traverse.

Lentille mince

Une lentille dont l'épaisseur est négligeable par rapport à son rayon de courbure et à la distance focale.

Foyer

Le point où convergent les rayons lumineux après avoir traversé une lentille convergente.

Distance focale

La distance entre le centre de la lentille et son foyer.

Lentilles convergentes

Les lentilles convergentes sont généralement convexes. Elles épaississent au centre et sont capables de faire converger la lumière incidente vers un point focale. Ce type de lentille peut être utilisé pour produire ou amplifier une image.
Les lentilles convergentes sont souvent utilisées dans les lunettes de vue, les microscopes, les caméras et de nombreux autres dispositifs optiques.
caractéristique d'une lentille convergente :

1- une lentille mince convergente est représentée par une double flèche verticale

2 - le centre O de la lentille est le centre optique

3 - la droite perpendiculaire à la lentille passant par O est l'axe optique (delta)

Modèle de la lentille mince convergente

1 - Tout rayon lumineux parallèle à l'axe optique émerge en passant par le foyer image F'

2 - Tout rayon lumineux passant par le centre optique O ne subit aucune déviation

3 - Tout rayon passant par le foyer objet F émerge parallèlement à l'axe optique

distance focale f' d'une lentille : distance entre le centre optique et foyer image f'=OF'

Produire et caractériser une image avec une lentille convergente

grandissement : grandeur sans unité ( gamma )

gamma = A'B' / AB ou gamma = OA' / OA ( taille : A'B', position : OA' = sens image )

si gamma est inférieur à 1 ( A'B' inférieur à AB ) = image + petite que objet

si gamma supérieur à à 1 ( A'B' supérieur à AB ) = image plus grande que objet

si gamma est égale à = image de même taille

L’œil

A retenir :

c'est l'organe de la vision. Il forme des images du monde qui nous entoure, qui sont ensuite transmise au cerveau.

L’œil est un ensemble complexe de milieu transparents assimilable à une sphère d'environ 25 mm de diamètre, entourée par trois couches emboitées :

la sclérotique = blanc de l’œil, reliée à l'avant de la cornée
la choroïde = partit plus colorée forme avant de l'iris avec en son centre un tou appelé pupille
la rétine = prolongement constitue le nerf optique

pour former image sur la rétine, la lumière issue d'un objet traverse successivement plusieurs milieux transparents : la cornée, l'humeur aqueuse,le cristallin et l'humeur vitrée.

phénomène d’accommodation = voir objet proche net, cristallin modifie sa courbe

un œil normal (emmétrope), au repos voit nettement un objet de loin

modèle sur élément de l’œil réel :

écran = rétine lentille convergente = cristallin diaphragme = iris

distance invariable dan l'œil réel = cristallin et rétine ( lentille - écran )

pour image nette sur la rétine, distance focale cristallin doit être modifier ( cristallin devient plus bonbé )

Les notions clés à retenir sur les lentilles comprennent leur capacité à modifier la trajectoire des rayons lumineux pour former des images. Les lentilles convergentes, grâce à leur forme convexe, permettent de réaliser une variété d'applications optiques, des lunettes aux appareils de photographie. Enfin, le modèle de lentille mince convergente est un outil essentiel pour simplifier l'étude des systèmes optiques et caractériser les images produites dans divers scénarios.