Image réelle et image virtuelle

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Image réelle : les rayons émergents s'y croisent ; elle se projette sur un écran. • Image virtuelle : seuls les prolongements des rayons se croisent ; visible à travers la lentille, non projetable. • Lentille convergente, objet réel au-delà de F : image réelle et renversée (OA' > 0). • Objet entre F et O : image virtuelle, droite, agrandie (OA' < 0), c'est la loupe.

Le cours

1. Image réelle Une image est réelle quand les rayons émergents de la lentille passent effectivement par elle : ils s'y croisent. On peut alors la recueillir sur un écran. Pour une lentille convergente et un objet réel placé au-delà du foyer objet F, l'image est réelle, située après la lentille (OA' > 0) et renversée. 2. Image virtuelle Une image est virtuelle quand seuls les prolongements des rayons émergents se coupent. Aucune lumière ne passe par elle : on ne peut pas la projeter sur un écran, mais l'œil placé derrière la lentille la voit. Pour un objet placé entre F et O, l'image est virtuelle, du même côté que l'objet (OA' droite et agrandie : c'est le principe de la loupe. 3. Synthèse pour une lentille convergente (objet réel, distance d à la lentille) Position de l'objetImageExemple d'usage très loin (d )réelle, dans le plan focal imageappareil photo, œil d > 2f'réelle, renversée, plus petiteappareil photo d = 2f'réelle, renversée, de même taillebanc d'optique f' réelle, renversée, plus grandevidéoprojecteur d = f' (objet en F)rejetée à l'infiniphare, observation sans effort d virtuelle, droite, plus grandeloupe 4. Méthode : reconnaître la nature d'une image 1. Comparer la distance objet-lentille d à la distance focale f'. 2. Si d > f' : image réelle, renversée, projetable ; si d 3. Confirmer par le signe de OA' (relation de conjugaison) : positif pour une image réelle, négatif pour une image virtuelle. 5. Attention « Virtuelle » ne veut pas dire « invisible » : l'image d'une loupe se voit très bien, mais elle ne se forme sur aucun écran.

Dans ce chapitre

• Lois de Snell-Descartes pour la réfraction de Seconde
• Rayons lumineux et sources de lumière de Seconde
• Œil et vision des couleurs de Seconde
• Définition d'une lentille mince convergente
• Centre optique O, axe optique et foyers F et F'
• Distance focale et vergence d'une lentille
• Tracé des trois rayons remarquables issus d'un point objet B
• Image réelle et image virtuelle
• Grandissement transversal gamma : définition
• Relation de conjugaison de Descartes avec origine au centre optique
• Modélisation de l'appareil photographique
• Modélisation de l'œil réduit et accommodation
• Défauts de l'œil et correction par des verres correcteurs
• Bilan : Synthèse et méthode sur Lentilles minces convergentes et imagerie