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Les lentilles minces convergentes : définition et propriétés

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Objectif : Les lunettes de vue sont constituées d'un matériau transparent (verre, Plexiglas…) délimité par deux faces dont l'une au moins n'est pas plane et qu'on appelle lentille.
Quelles sont leurs propriétés ?

1. Les lentilles minces convergentes

a. Symbole

Une lentille sphérique est un matériau transparent dont au moins l'une des faces est une portion de sphère.
Une lentille est dite mince si l’épaisseur de sa partie centrale est négligeable et peut être assimilée à un point O, appelé centre optique. L'axe optique principal de la lentille passe par lepoint O ; il est l'axe de symétrie de la lentille.

Doc. 1. Modèles de lentilles minces.

On schématise les lentilles convergentes par le symbole suivant :

Doc. 2. Représentation schématisée d'une lentille mince.

b. Définition

Les lentilles convergentes transforment le faisceau parallèle de lumière en un faisceau convergent en un point, ou dans le plan focal objet :

2. Propriétés

a. Centre optique O

Tout rayon arrivant sur une lentille convergente en son centre optique la traverse sans être dévié.

b. Foyers d’une lentille convergente

• Foyer image :

Tout rayon parallèle à l'axe optique principal, traverse la lentille convergente et passe par un point appelé foyer image F' de la lentille.

Pour un faisceau parallèle, tous les rayons émergeant de la lentille convergent en ce point.

• Foyer objet :

Il existe un point F sur l'axe principal tel que tout rayon passant par F et traversant la lentille convergente, sort parallèlement à l'axe optique : on l'appelle foyer objet de la lentille.