Les lentilles minces convergence et l’œil

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image F’. way ons. вкус. O соли олдек Lentille A axe optique F' водил итаде вади імо де дівчнее A are optiques Δ mu 1 10um →→→→Tout rayon incident passant par un point de l'axe optique appelé foyer objet F émerge de la lentille parallèlement à l'axe optique A. Sens de propagation de la lumière f )² Une lentille mince est caractérisée par trois points particuliers : son centre optique O, son foyer image F' et son foyer objet F. O Lentille mince convergente Axe optique A Lentille 10 _FL 2. Obtention d'une image réelle objet B Four point. f₁ c'est faixau им ние sislauce bocale L₂=OF' он Of. FF'e sont les points. milieu lu segmen [F; F.] I est au La distance focale f' est définie comme la distance entre le centre optique O et chacun des foyers F et F'. Le foyer objet F et le foyer image F' sont symétriques par rapport au centre optique O. L'image d'un point B situé avant la lentille est un point B' situé à l'intersection de tous les rayons lumineux issus de B et traversant la lentille. Louille convergente: 2 divergente. centre optique B' image viel L'image d'un objet obtenue par une lentille est qualifiée de réelle si elle est visible sur un écran. Lorsque la distance entre l'objet et la lentille est supérieure à la distance focale f' de la lentille, l'image obtenue est réelle. • virtuel bosqiune lautille ed utiliser comme une loupe elle ne peut pas êhe houspléré au un érau. 2 Schéma. Positions de l'objet pour obtenir une image réelle. LENTILIGE ● STA bitissisement. Sens de propagation de la lumière objet Positions de l'objet pour obtenir une image réelle B A En optique, un objet AB et son image A'B' sont modélisés par des segments fléchés. Ils sont perpendiculaires à l'axe optique de la lentille. En général, les points A et A' sont sur l'axe optique A, et les points B et B' ne sont pas sur cet axe. L'image A'B' réelle obtenue (schéma ci-dessous): Taille dibas Sens de propagation de la lumière a Objet éloigné : l'image A'B' est plus petite que l'objet AB. A Sens de propagation de la lumière plus grande que l'objet AB. Objet proche : l'image A'B' est objet! Positions de l'image réelle passe par F L> converge on f> tin our laxe F A passe par to swoit passe par 1 print=B₁ O __A Taille + grande Agrandissement par rapport à l'objet AB ; est ve devient plus pe si l'objet AB s'éloigne de la lentille ; devient plus..gaude....... si l'objet AB se rapproche de la lentille. 3 3. Construction d'une image réelle Méthode pour tracer l'image A'B' d'un objet AB a. Pour obtenir l'image B' de B à travers la lentille mince convergente, tracer deux des trois rayons particuliers suivants : le rayon issu de B et passant par le centre optique O: ce rayon n'est pas dévié; (repasser le rayon en bleu sur le schéma ci-dessous) le rayon issu de B et parallèle à l'axe optique : ce rayon émerge en passant par le foyer image F'; (repasser le en vert) le rayon issu de B et passant par le foyer objet F : ce rayon émerge parallèlement à l'axe optique (à repasser en rouge). b. Le point image B' est situé à l'intersection des rayons émergents. c. Pour obtenir l'image A' de A, on projette orthogonalement B' sur l'axe optique de la lentille. A F posse Lentille A Y = ¡gama Α΄Β AB posse f por F La construction de l'image A'B' permet de déterminer graphiquement sa position, sa taille et son sens. 4. Grandissement La valeur absolue du grandissement y permet de comparer la taille de l'image formée par une lentille à celle de l'objet : That's A' B' ОА • Les droites (AA') et (BB') sont sécantes en O. • Les droites (AB) et (A'B') sont parallèles. . D'après le théorème de Thalès: OA' OB' A'B' OA OB AB Sens de propagation de la lumière OA ● Cette relation découle du théorème de Thalès B A > Le grandissement n'a pas d'unité. Il est inférieur à 1 si l'image est plus petite que l'objet et supérieur à 1 dans le cas contraire. houve B Sil: steuces uniu-nonles fon 4 II- Le fonctionnement de l'œil La quantité de lumière pénétrant dans l'œil est régulée par l'ouverture de l'iris. L'ensemble des milieux transparents que traverse la lumière peut être assimilée à une lentille mince convergente. Pour une vision nette, l'image se forme sur la rétine. Schéma de la coupe simplifiée de l'œil ci-dessous: C'eduus enveloppe puodechice. Euslim ● ● ● ● Milieux transparents Cornée Humeur Cristallin Humeur aqueuse vitrée Iris L'œil peut être modélisé par : Rétine uuage louble couver agante. ou pered matibier la focale laupe P | On parle alors de modèle de l'œil réduit : Diaphragme (iris) un diaphragme qui correspond à l'iris ; une lentille mince convergente de distance focale f' variable qui correspond à l'ensemble des milieux transparents ; un écran qui correspond à la rétine. Écran (rétine) A Lentille mince convergente (milieux transparents) une image virtuelle l'enver. Dans un œil, la distance cristallin-rétine reste toujours constante. Elle vaut environ 17 mm pour l'œil humain. L'image formée sur la rétine est renversée. C'est le cerveau qui permet d'interpréter à l'endroit les images formées sur la rétine. Pour que l'image d'un objet pas trop proche de l'œil se forme sur la rétine, le cristallin peut se déformer, ce qui modifie la distance focale f'. On dit que l'œil accommode. Si l'objet est suffisamment éloigné, l'image se forme sur la rétine sans que l'œil accommode. On dit alors que l'œil est au repos. Animations flash : Prisme: http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve tulloue/optiqueGeo/prisme/prisme.php Lentilles : http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/optiqueGeo/lentilles/lentille_mince.php 5