Chapitre 5 Les lentilles et instruments optiques Flashcards
(20 cards)
- Qu’est-ce qu’une lentille mince ?.
Une lentille mince est une lentille dont l’épaisseur est négligeable par rapport au rayon de courbure de ses faces et aux distances objet-image. Cela permet d’appliquer l’approximation des rayons paraxiaux.
Quelle est la différence entre une lentille convergente et une lentille divergente ?
Une lentille convergente a des bords plus fins que son centre et fait converger les rayons lumineux.
Une lentille divergente a des bords plus épais que son centre et fait diverger les rayons lumineux.
Que signifie la distance focale image et comment la note-t-on ?
La distance focale image est la distance entre le centre de la lentille et le foyer image. Elle est notée f’ et est positive pour une lentille convergente et négative pour une lentille divergente.
Quelle est la relation entre la distance focale image et la distance focale objet ?
La distance focale objet f est l’opposée de la distance focale image f’. Donc :
𝑓=−𝑓′
Comment calcule-t-on la vergence d’une lentille ?
La vergence V est l’inverse de la distance focale image f’ (en mètres) : 𝑉 = 1/𝑓′
Elle est exprimée en dioptries (D).
Quelles sont les trois principales règles pour tracer les rayons dans une lentille mince ?
Un rayon parallèle à l’axe optique passe par le foyer image.
Un rayon passant par le foyer objet ressort parallèle à l’axe optique.
Un rayon passant par le centre optique n’est pas dévié.
Quelle est la formule des lentilles minces reliant la position de l’objet, de l’image et la focale ?
La formule des lentilles minces est :
1/𝑝+1/𝑞=1/𝑓
avec p = distance objet, q = distance image, et f = focale.
Comment se comporte une lentille si on la retourne ?
La lentille a des foyers équidistants et symétriques. Ainsi, retourner la lentille ne change pas la position des foyers ni la manière dont les rayons lumineux sont déviés.
Qu’est-ce que le grandissement transversal d’une lentille mince et quelle est sa formule ?
Le grandissement transversal m est le rapport entre la hauteur de l’image et celle de l’objet. Il est donné par la formule :
𝑚 =𝑦𝐼/𝑦𝑂=−𝑞/𝑝
- Que se passe-t-il si on utilise plusieurs lentilles alignées ?
L’image formée par la première lentille devient l’objet pour la seconde lentille, et ainsi de suite, permettant des systèmes optiques complexes.
Quelles sont les deux conditions pour qu’une lentille soit considérée comme mince ?
L’épaisseur d de la lentille doit être beaucoup plus faible que le rayon de courbure des faces.
L’épaisseur d doit être beaucoup plus faible que la distance objet et la distance image.
Qu’est-ce qu’un centre optique dans une lentille mince ?
Le centre optique est le point milieu de la lentille, situé sur l’axe optique, par lequel passent les rayons sans déviation.
Comment différencie-t-on un foyer image d’un foyer objet ?
Le foyer image est le point où convergent (ou semblent provenir) les rayons parallèles après traversée de la lentille.
Le foyer objet est le point où, si une source ponctuelle est placée, les rayons sortent parallèles à l’axe optique.
Pourquoi le foyer d’une lentille est-il symétrique de part et d’autre ?
Car une lentille mince est symétrique, et par réversibilité de la lumière, le foyer objet et le foyer image sont équidistants du centre optique.
Qu’est-ce qu’un point objet réel et un point objet virtuel ?
Un point objet réel est un point d’où proviennent réellement les rayons lumineux.
Un point objet virtuel est un point d’où semblent provenir les rayons (par prolongement).
Donne un exemple de situation où on peut utiliser des lentilles minces.
Les lentilles minces sont utilisées dans des instruments optiques comme les lunettes, les microscopes, ou les télescopes.
Dans quelle unité exprime-t-on la vergence d’une lentille ?
La vergence se mesure en dioptries (D), où 1 dioptrie = 1/m.
Que se passe-t-il si on place une source ponctuelle au foyer d’une lentille convergente ?
Les rayons lumineux sortent parallèles à l’axe optique.
Comment se comporte une lentille divergente face à un faisceau parallèle d’axe optique ?
Les rayons semblent provenir d’un point situé avant la lentille, appelé foyer image.
Quelle est la nature d’une image formée par une lentille convergente ?
Si l’objet est au-delà du foyer, l’image est réelle et inversée.
Si l’objet est entre le foyer et la lentille, l’image est virtuelle et droite.
