La formation des images - Maxicours

La formation des images

Objectif : Les lentilles sont utilisées dans de nombreux instruments d'optiques : caméscopes, appareils photographiques, lunettes astronomiques, lentilles correctrices de la vue... Comment se forment les images à l'aide d'une lentille ?
1. Les lentilles
Le verre et le plastique sont utilisés pour leur propriété de transparence dans la fabrication des lentilles. Mélange de deux faces sphériques ou planes, d'épaisseur variable autour d'un centre de symétrie appelé centre optique noté O, les lentilles ne sont pas toutes identiques (il en existe deux types) et ne produisent pas toutes le même effet. Leur point commun : agir sur les rayons lumineux qui les traversent afin de donner de l'objet lumineux qu'elles visent une reproduction appelée image.
Leur bord est plus mince que leur centre. Un faisceau de rayons lumineux parallèles, qui la traverse, converge vers un foyer noté F. Le distance OF est appelée distance focale et notée f.
Leur bord est plus épais que leur centre. Un faisceau de rayons lumineux parallèles, qui la traverse, en ressort divergent.
2. Images et lentilles convergentes
On veut obtenir l'image d'un objet lumineux avec une lentille convergente. L'axe de la lentille est dirigé vers l'objet. L'image de cet objet lumineux se forme sur un écran placé derrière la lentille, perpendiculaire à son axe.

Observations : L'image est une reproduction inversée de l'objet : sa nature, sa forme et ses proportions sont conservées mais ses dimensions dépendent de la distance entre l'objet et la lentille. Cette image n'est nette que si l'écran est localisé sur une position bien précise de l'axe de la lentille.

 


Illustration animée : L'œil.
De même, l'image qui arrive sur la rétine est une reproduction inversée de l'objet, reproduction que le cerveau va analyser.



L'essentiel

–Distinguer une lentille convergente (lentille à bords minces) d'une lentille divergente (lentille à bords épais).
–Une lentille convergente est caractérisée par son centre optique O et par son foyer F, où se croisent les rayons lumineux, et sa distance focale f est égale à la distance OF.
–L'image nette d'un objet, obtenue avec une lentille convergente, est une reproduction inversée, localisée et ses dimensions dépendent de la distance lentille-objet.

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