Chapitre 5 : Lentilles minces convergentes⚓︎
I - Propagation de la lumière⚓︎
A savoir
Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite.
Un étroit faisceau lumineux est appelé rayon lumineux qui est représenté par un segment fléché.
Dans le vide ou dans l’air, la lumière se déplace à la vitesse \(c=3×10^8 m.s^{-1}\) (\(300 000km.s^{-1}\))
II - Lentilles minces convergentes⚓︎
A savoir
Une lentille mince convergente est un milieu transparent dont la propriété est de réfracter (dévier) la lumière de façon que les rayons lumineux se dirigent vers le même point.
Une lentille est représentée par une double flèche verticale.
Elle est caractérisée deux points particuliers : son foyer objet noté F et et son foyer image noté F'.
La distance OF' est appelée distance focale f’ mesurée en m.
III - Construction d'une image⚓︎
A savoir
La lentille produit l’image A’B’ d’un objet AB. On peut trouver la position de cette image par construction géométrique en traçant trois rayons particuliers à partir du point B. Ces trois rayons convergent au point B’ image de B.
La relation de grandissement permet de comparer la taille de l’image et de l’objet:
- Si \(\gamma>1\) alors l’image est agrandie par rapport à l’objet
- Si \(\gamma<1\) alors l’image est réduite par rapport à l’objet
- Si \(\gamma=1\) alors l’image et l’objet ont la même taille.
IV - Le modèle de l'oeil⚓︎
A savoir
Pour comprendre le mécanisme de la vision, ont utilise un modèle simplifié de l’œil, appelé œil réduit, qui permet d’expliquer la formation des images données par les objets observés
L’œil est un organe complexe constitué de divers éléments mais seuls trois de ces éléments sont conservés pour construire le modèle de l’œil réduit : l’iris, le cristallin et la rétine.
Pour schématiser l’œil réduit, on associe chaque élément à un élément d’optique :
| Numéro | 1️⃣ | 2️⃣ | 3️⃣ |
|---|---|---|---|
| Elément | Cristallin | Iris | Rétine |
| Rôle | Permet la formation des images dans l’œil | Contrôle la quantité de lumière qui rentre dans l’œil. | Reçoit l’image produite par le cristallin |
| Modélisation | Lentille | Diaphragme | Ecran |
La distance d entre le cristallin et la rétine est constante et vaut approximativement 15 mm pour un œil humain.
Pour former une image nette d’un objet, les rayons lumineux qui parviennent de cet objet doivent converger exactement sur la rétine.
Quand l’objet est proche de l’œil, celui-ci modifie la distance focale du cristallin afin que l’image de l’objet observé se forme exactement sur la rétine : on dit que l’œil accommode. Quand l’objet est loin de l’œil, on considère que l’objet est à l’infini : dans ce cas l’image se forme forcément sur la rétine, l’œil n’accommode plus, il est au repos.