Les points essentiels Les rayons lumineux; Sources lumineuses; Image radiographique; Lois de réflexion et de réfraction; Lentille convergente; Lentille divergente; Formule des lentilles minces.

Rayons lumineux

Intensité des sources lumineuses Une source ponctuelle émet de la lumière dans toutes les directions. Son intensité lumineuse I obéit à la loi de l’inverse du carré de la distance. Une sonde sphérique de rayon «r» qui couvrirait entièrement la source capterait toute cette puissance à travers sa surface sphérique (4pr2), d’où l’intensité captée: animation

Sources étendues L’ombre de l’objet est floue sur les bords. Zone de pénombre. Source étendue objet objet image image pénombre

Image radiographique L'image radiographique est formée uniquement par la projection conique des rayons à partir de la source DSO objet DSO DSI DSI objet image image

Images d’objets semi-transparents Source étendue (0,1 à 2 mm)

Lois de réflexion et de réfraction animation

Réfraction

Objet Image

Lentille convergente Toute lentille convergente possède une distance focale f positive. Une lentille convergente peut produire une image réelle ou une image virtuelle. animation

Formation des images par une lentille convergente Rayons principaux: Rayons parallèles à l’axe de la lentille sont déviés vers le foyer principal Rayons passant par le foyer secondaire deviennent parallèles à l ’axe de la lentille après réfraction Rayons passant par le centre de la lentille ne sont pas déviés F F’

Formation des images par une lentille convergente Rayons principaux: Rayons parallèles à l’axe de la lentille sont déviés vers le foyer principal Rayons passant par le foyer secondaire deviennent parallèles à l ’axe de la lentille après réfraction Rayons passant par le centre de la lentille ne sont pas déviés F F’

Lentille divergente Toute lentille divergente possède une distance focale f négative. Une lentille divergente produit toujours une image virtuelle (d’un objet réel).

Formation des images par une lentille divergente Rayons principaux: Rayons parallèles à l’axe de la lentille sont déviés en fuyant le foyer principal Rayons dirigés vers le foyer secondaire deviennent parallèles à l ’axe de la lentille après réfraction Rayons passant par le centre de la lentille ne sont pas déviés F F'

Formule des lentilles minces Facteur de grandissement

Généralités La distance focale d’une lentille convergente est positive alors que la distance focale d’une lentille divergente est négative Toute image formée du côté opposé de l’objet est dite réelle et a une distance-image I positive ; toute image formée du même côté que l’objet est dite virtuelle et a une distance-image I négative Une lentille convergente peut produire des images réelles ou virtuelles ; une lentille divergente produit toujours une image virtuelle

Exemple Soit une lentille convergente dont la distance focale est de 3 cm. On place un objet de 1,5 cm de hauteur à une distance de 2 cm de la lentille. Tracez les 3 rayons principaux se propageant entre l’objet et l’image.

Solution Où se formera l’image? L’image est-elle réelle ou virtuelle? Ici l’image est virtuelle (elle se forme du côté incident) Quel est le facteur de grandissement de cette image? M = - i / o = + 6cm / +3cm = +2

Exercices suggérés 2101, 2102, 2103, 2104, 2105 et 2106.