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dimanche 19 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Optique 1S
  -  Première (Première (prog. 2011))  -  Physique

Modèle 1: Modèle des lentilles minces

 

 Le modèle des lentilles minces convergentes

1. Eléments principaux d’une lentille mince convergente

1. Le centre d’une lentille mince est appelé le centre optique de la lentille (appelé centre optique).

2. L’image d’un point situé à l’infini sur l’axe de la lentille est un point situé sur l’axe, appelé foyer principal image de la lentille. On le note F’. Le plan perpendiculaire à l’axe tracé au foyer principal image est appelé plan focal image de la lentille.

La distance séparant le centre optique du foyer principal image s’appelle la distance focale de la lentille. On la note f’, son unité est le mètre.

L’inverse de la distance focale s’appelle la vergence de la lentille. On la note C, son unité est la dioptrie (d). 1 d = 1 m-1.

C =

3. Le foyer principal objet de la lentille est le point de l’axe principal qui a pour image à travers la lentille un point situé à l’infini sur l’axe On le note F. Le foyer principal objet est symétrique du foyer principal image d’une lentille. Le plan perpendiculaire à l’axe tracé au foyer principal objet est appelé plan focal objet de la lentille.

(….) Schéma représentant une lentille mince convergente et son axe, son centre optique et ses deux foyers principaux

2 Rayons principaux pour une lentille mince

  1. Un rayon passant par le centre optique n’est pas dévié.
  2. Un rayon issu du foyer principal objet émerge parallèlement à l’axe principal.
  3. Un rayon incident parallèle à l’axe principal émerge en passant par le foyer prncipal image.

Schémas illustrant la marche des rayons principaux.

(….)

3. Méthodes pour rendre compte des propriétés d’une image formée par une lentille mince convergente ou pour les prévoir ?

Il s’agit de rendre compte des propriétés d’une image ou de les prévoir : position, taille, luminosité, le fait qu’elle soit droite ou renversée. Cela suppose des informations concernant l’objet et la lentille. De façon plus générale, il s’agit de rendre compte ou de prévoir le fonctionnement d’un instrument d’optique.

 

Méthode 1 : par construction

Pour construire l’image d’un point de l’objet, on sait tracer la marche de trois rayons principaux issus du point A :

-              le rayon passant par le centre optique ;

-              le rayon parallèle à l’axe principal ;

-              le rayon passant par le foyer principal objet.

Schéma illustrant la construction d’une image

(….)

Méthode 2 : par calcul

Pour trouver par le calcul la position et la taille d’une image, on utilise la relation de conjugaison et le grandissement :

Sous sa forme la plus habituelle, la relation de conjugaison s’écrit .

Le grandissement permet de comparer la taille de l’image à celle de l’objet et d’indiquer si l’image est droite ou renversée par rapport à l’objet. Il est défini par g = . On montre que  = .

Lorsqu’une image est droite par rapport à l’objet, g>0

Lorsqu’une image est renversée par rapport à l’objet, g<0