2e B et C

4 Lentilles convergentes

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Chapitre 4 : Lentilles convergentes
1. Lentille convergente et divergente. Axe optique. Centre optique
* Une lentille est constituée par un milieu transparent limité par deux dioptres sphériques de rayons r1 et r2. La droite joignant les centres C1 et C2 de ces calottes est l’axe optique de la lentille. Si les rayons des deux calottes sont égaux, le centre de la lentille est son centre optique O.
* Si elle est plus mince aux bords qu'au milieu elle est convergente, sinon elle est divergente. 2e B et C

4 Lentilles convergentes

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2. Passage de la lumière à travers une lentille convergente épaisse
Puisque le milieu dont est constituée une lentille (verre par exemple) est plus réfringent que le milieu environnant (air) tout rayon traversant la lentille subit deux réfractions :
*

à l'entrée (passage d'un milieu moins réfringent dans un milieu plus réfringent) ;

*

à la sortie (passage d'un milieu plus réfringent dans un milieu moins réfringent).

Un rayon entrant et sortant avec un angle d'incidence nul traverse la lentille, suivant l’axe optique, sans être dévié.

Marquons le centre optique O de la lentille sur l'axe optique. Un rayon oblique par rapport à l'axe optique mais passant par O est légèrement décalé latéralement mais sa direction n'est pas modifiée. (Rayon traversant une vitre !)

2e B et C

4 Lentilles convergentes

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3. Passage de la lumière à travers une lentille convergente mince. Distance focale et vergence
Puisqu'en général une lentille est très mince on ne tient pas compte de son épaisseur. On peut donc négliger le déplacement latéral des rayons obliques par rapport à l'axe optique et passant par le centre optique. (En outre on n'a pas besoin de tracer la marche des rayons à l'intérieur de la lentille.)
a) Passage de la lumière à travers le centre optique
Règle 1 :
Tout rayon incident passant par le centre optique d’une lentille n'est pas dévié par la lentille. b) Point-image d'un point objet