Lentille mince convergente : foyers principal et secondaire, vergence

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Lentille convergente : f' = OF' > 0 et C > 0. • Vergence : C = 1/f' avec C en dioptries () et f' en mètres (m). • Distance focale : f' = 1/C. • Rayons fondamentaux : passage par O (non dévié) ; rayon parallèle à l'axe émerge par F' ; rayon passant par F émerge parallèle à l'axe. • Foyer secondaire image : convergence des rayons parallèles inclinés de à y' = f'.

Le cours

1. Définition et éléments cardinaux d'une lentille convergente Une lentille mince convergente est un milieu transparent délimité par deux surfaces sphériques dont le centre est plus épais que les bords (symbole : segment fléché aux pointes tournées vers l'extérieur). Elle est caractérisée par : • Le centre optique O : tout rayon passant par O n'est pas dévié. • L'axe optique principal : axe orienté orthogonal à la lentille passant par O. • Le foyer principal image F' : point où convergent les rayons incidents parallèles à l'axe optique (situé après la lentille, OF' > 0). • Le foyer principal objet F : symétrique de F' par rapport à O (OF = -OF'). • La distance focale image f' = OF' exprimée en mètres (m, avec f' > 0). 2. Vergence d'une lentille La vergence C (ou V) mesure la capacité d'une lentille à faire converger les faisceaux lumineux. Elle est l'inverse de la distance focale image : C = 1/f' = 1OF' • C est la vergence exprimée en dioptries (symbole ou m^-1). • f' est impérativement exprimée en mètres (m). • Pour une lentille convergente : f' > 0 C > 0. • Lentilles accolées (vergences additives) : C_tot = C_1 + C_2. 3. Foyers secondaires et plan focal Le plan perpendiculaire à l'axe optique passant par F' est le plan focal image. Tout faisceau parallèle incliné d'un angle par rapport à l'axe converge en un point unique du plan focal image appelé foyer secondaire image F'_1, situé à la distance transversale y = f' () f' .

Dans ce chapitre