Physique Optique Leçon 7 Les lentilles

Les lentilles Une lentille est un objet transparent qui a au moins une face incurvée qui fait réfracter (dévier) la lumière. Les lentilles ont des points communs avec les miroirs. Les faces des lentilles sont planes, concaves ou convexes. Elles servent à former des images. Ex: appareil photo

Lentille biconvexe ou convergente Rayon incidents Rayons réfractés Définition: une lentille qui fait converger des rayons incidents parallèles. Ces rayons réfractés se dirigent alors vers un même point.

Lentille biconcave ou divergente Rayon incidents Rayons réfractés Définition: Une lentille qui fait diverger les rayons incidents parallèles. Ces rayons réfractés se dirigent dans tous les sens mais semblent provenir d’un même point.

Foyer et distance focale Lentilles convergentes Contrairement aux miroirs, les lentilles laissent traverser la lumière de part et d’autre. Ainsi, la lumière passer par un côté et elle est convergée ou divergée de l’autre. Les lentilles possèdent donc DEUX foyer (F) et deux distance focale. F2 Lentilles divergentes F2

Propagation des rayons Lentille convergente 1- Un rayon qui traverse le centre optique…. N’est pas dévié (continue sa trajectoire en ligne droite). F1

Propagation des rayons Lentille convergente 2- Un rayon qui voyage parallèlement à l’axe optique et qui frappe le bord de celle-ci est…. dévié vers le foyer F1

Propagation des rayons Lentille convergente 3- Un rayon qui passe par le foyer secondaire …. est dévié parallèle à l’axe optique. F2 F1

Propagation des rayons Lentille divergente 1-Un rayon qui traverse le centre optique…. N’est pas dévié (continue sa trajectoire en ligne droite). F1

Propagation des rayons Lentille divergente 2-Un rayon qui voyage parallèlement à l’axe optique et qui frappe le bord de celle-ci est… dévié vers le foyer. F1

Propagation des rayons Lentille divergente 3-Un rayon qui traverse la lentille en direction du foyer secondaire est… est dévié parallèle à l’axe optique. F1 F2

Images formées par les lentilles Caractéristiques des images Lentilles convergentes: Droite ou inversée Virtuelle ou réelle Plus grande ou plus petite que l’objet Distance plus proche de la lentille ou plus loin Lentilles divergentes: (toujours) Droite Virtuelle Plus petite que l’objet Distance plus proche de la lentille

Diagramme de rayon On utilise les 3 rayons vue précédemment pour tracer un diagramme à rayon avec les lentilles 1- Passe par le centre 2- Parallèle à l’axe optique 3- Passe par le foyer

Diagramme de rayons Lentille convergente NOTE: 2F = à deux distance focale du miroir. Si F = 5cm, alors 2F = 10cm. 2F F  Caractéristiques de l’image: Plus grande Renversée (Inversée) Réelle* Plus loin de la lentille que l’objet Exemples p.496 * Contrairement aux miroirs, une image est réelle si elle est de l’autre côté de la lentille.

Diagramme de rayon Lentille divergente  2F F Caractéristiques de l’image: Plus petite Droite Virtuelle* Plus près de la lentille que l’objet * Contrairement aux miroirs, une image est virtuelle si elle est du même côté que l’objet.

Vérifie tes connaissances Répond aux questions suivantes à l’aide d’un diagramme à rayon. p. 498;1 à 4 Indique les quatre caractéristiques de l’image pour chacun.

Applications des lentilles Microscope Jumelle Appareil photo Lunettes ou lentilles de correction pour la vue, p.506 Hypermétropie vs myopie

Myopie Anomalie qui empêche l’œil de faire la mise au point sur les objets éloignés.

Hypermétropie Anomalie qui empêche l’œil de faire la mise au point sur les objets proches.

Grossissement Afin de prédire les caractéristiques des images formées par les lentilles convergentes, on utilise les mêmes équations que pour les miroirs sphériques. L’équation du grossissement: G = hi = -di ho do La hauteur de l’image, hi est négative si l’image est renversée. Rappel: L’équation des lentilles: 1 = 1 + 1 F di do F représente la distance focale (foyer) La distance de l’image, di est négative si l’image est derrière la lentille.

Exemple de problème Exemple à la page 499 Exercices à la page 500, 1 à 4 (Réponses p. 571) Exercices p. 501; # 5 à 7.