Physique
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Foyers, plans focaux. Distances focales

La lentille mince qui est un système centré dioptrique possède deux plans focaux perpendiculaires à l' axe principal aux foyers objet F et image F'. Comme les milieux extrêmes sont identiques les distances focales sont égales en valeur absolue et l'on a :

On déterminera la valeur de la distance focale image à partir de la vergence C d'une lentille épaisse en considérant que :

On obtient alors :

d'où : où S1 et S2 sont confondus avec le point O.

L'expression de la vergence C d'une lentille mince permet de montrer qu'il existe deux sortes de lentilles minces :

sera compté positivement si la face est convexe et négativement si la face est concave.

Ainsi la lentille biconvexe, plan convexe ou le ménisque convergent avec sont des lentilles convergentes.

Tandis que la lentille biconcave , plan concave ou le ménisque divergent sont des lentilles divergentes.

Un rayon incident en I et parallèle à l'axe traverse la lentille suivant IJ et sort en JF'. Entre I et J la lentille se comporte comme un prisme dont les faces seraient les plans tangents en I et J à la lentille ; la base du prisme équivalent est située du côté de l'axe principal.

Les rayons étant déviés du coté de la base du prisme le rayon est rabattu vers l'axe principal. Ainsi une lentille à bords minces sera convergente.

Par contre pour les lentilles à bords épais le prisme équivalent à sa base tournée en dehors de l'axe principal et les rayons s'écartent de l'axe principal : ces lentilles sont divergentes.

Les lentilles à bords minces sont convergentes.

Les lentilles à bords épais sont divergentes.

Simuler

L'animation suivante présente une classification des lentilles suivant l'épaisseur de leur bord :

Observer

L'animation vidéo suivante montre l'existence du foyer principal image pour une lentille convergente :

Les animations vidéo suivantes montrent la convergence ou la divergence d'une lentille selon qu'elle est à bords minces ou épais :

Légende :
Apprendre
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S'exercer
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