Lentille convergente

Ce chapitre approfondit les propriétés des lentilles convergentes. Il explique en détail la formation des images et introduit des concepts importants tels que la vergence et la distance focale.

Vocabulaire: La vergence (V) d'une lentille est l'inverse de sa distance focale (f'), exprimée en dioptries.

Formule: V = 1 / f', où f' est en mètres et V en dioptries

Le chapitre détaille également les règles de construction des images :

1. Un rayon passant par le centre optique n'est pas dévié
2. Un rayon parallèle à l'axe optique émerge en passant par le foyer image F'
3. Un rayon passant par le foyer objet F émerge parallèlement à l'axe optique

Exemple: Pour une lentille convergente, l'image d'un objet situé au-delà du foyer objet sera réelle et renversée.

La construction d'une image par une lentille divergente suit des principes similaires, mais produit toujours des images virtuelles et droites.

Les relations de conjugaison

Ce chapitre final présente les formules mathématiques essentielles pour calculer les caractéristiques des images formées par les lentilles.

Formule: 1/OA' - 1/OA = 1/OF', où OA' est la distance image, OA la distance objet, et OF' la distance focale

Cette relation, appelée relation de conjugaison, permet de déterminer la position de l'image connaissant la position de l'objet et la distance focale de la lentille.

Le grandissement γ, qui décrit la taille et l'orientation de l'image par rapport à l'objet, est donné par :

Formule: γ = A'B' / AB = OA' / OA

Highlight: Pour une image virtuelle, le grandissement est toujours supérieur à 1, ce qui explique l'effet grossissant d'une loupe.

Le chapitre souligne l'importance du signe algébrique dans ces formules :

• γ > 0 indique une image dans le même sens que l'objet • γ < 0 indique une image inversée par rapport à l'objet

Ces relations permettent une analyse quantitative précise du comportement des lentilles, essentielle pour de nombreuses applications en optique et en conception d'instruments optiques.