Cours physique chimie, la vision, 1ère L
Par Junecooper • 10 Août 2018 • 1 910 Mots (8 Pages) • 499 Vues
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Représentation de l’œil réduit
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Schéma de l’œil réduit
IIILes lentilles minces
ALentilles convergentes et lentilles divergentes
1Observation de l’action d’une lentille sur des rayons lumineux
Les lentilles minces sont constituées d’un milieu transparent (le plus souvent du verre) limité par des faces planes ou des portions de sphère. Elles sont dites minces car leur épaisseur est faible par rapport à leur diamètre.
Leur fonction optique est de dévier les rayons lumineux.
Les schémas ci-dessous montrent l’action de deux lentilles différentes sur un faisceau de rayons parallèles entre eux :
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Lentille convergente
Une lentille convergente est une lentille qui fait converger un faisceau de rayons parallèles, c’est-à-dire qui dévie les rayons de manière à les faire se croiser en un point.
Lentille divergente
Une lentille divergente est une lentille qui fait diverger un faisceau de rayons parallèles, c’est-à-dire qui les fait s’écarter les uns des autres.
2Distinguer les lentilles convergentes et divergentes
Le tableau suivant récapitule les propriétés caractéristiques des lentilles divergentes et convergentes afin de pouvoir les distinguer.
Une lentille convergente... Une lentille divergente...
Fait converger un faisceau de rayons parallèles. Fait diverger un faisceau de rayons parallèles.
Est plus épaisse en son centre qu’en ses bords. Est plus épaisse en ses bords qu’en son centre.
Permet d’obtenir une image grossie d’un objet proche (effet loupe) Permet d’obtenir une image rétrécie d’un objet proche
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Forme et nom de quelques lentilles minces convergentes et divergentes
Dans les schémas, on emploie des symboles normalisés pour les lentilles divergentes et convergentes. Ces symboles rappellent leur forme : plus épaisse au milieu pour les lentilles convergentes, plus épaisse sur les bords pour les lentilles divergentes.
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Représentation symbolique des lentilles convergentes et divergentes
BEléments caractéristiques d’une lentille convergente
1L’axe optique Δ et le centre optique O
Centre optique
On appelle centre optique O d’une lentille le point par lequel tout rayon lumineux arrivant sur la lentille en ressort sans être dévié.
Le centre optique est confondu avec le centre géométrique de la lentille.
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La propriété caractéristique du centre optique
Les rayons lumineux représentés en rouge passent par le centre optique O. Ils ne sont donc pas déviés.
En revanche le rayon lumineux représenté en jaune ne passe pas par le centre optique O. Il est donc dévié.
Axe optique
On appelle axe optiqueΔ l’axe de symétrie cylindrique d’une lentille mince.
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Sur tout schéma, l’axe optique doit être orienté dans le sens des rayons lumineux. Il passe par le centre optique et est perpendiculaire aux faces principales de la lentille.
2Le foyer image F’
Foyer image (ou Foyer)
On appelle foyer image F’ d’une lentille convergente le point auquel convergent les rayons lumineux d’un faisceau parallèle à l’axe optique.
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Le foyer image est parfois simplement appelé foyer et noté F.
Il résulte immédiatement de la définition précédente que tout rayon arrivant à la lentille parallèlement à l’axe optique en ressort en passant par le foyer image F’.
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Propriété du foyer image
Les rayons lumineux représentés en rouge arrivent à la lentille parallèlement à l’axe optique. Ils ressortent donc de la lentille en passant par le foyer image F’.
En revanche le rayon lumineux représenté en jaune n’arrive pas parallèlement à l’axe optique. Il ne passe donc pas par le foyer image F’ en sortant de la lentille.
3La distance focale f’ et la vergence C.
Distance focale image f’
On appelle distance focale image f’ (ou plus simplement distance focale, voire focale) d’une lentille convergente la distance entre le centre optique O et le foyer image F’.
f′=OF′
La distance focale doit s’exprimer en mètres (m).
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Pour la lentille L1 représentée ci-dessus, la distance focale image f’ peut être déterminée grâce à l’échelle du schéma.
On observe OF’⇔ 4 carreaux soit :
f′=OF′=4×5 cm = 20 cm = 0,20 m
Vergence C
On appelle vergence C d’une lentille convergente l’inverse de la distance focale image f’.
C=1f′
La vergence s’exprime en dioptries (δ) et la distance focale doit s’exprimer en mètres (m) dans la formule.
La lentille L1 a une distance focale f’1 = 20 cm. Sa vergence C1 se calcule par la formule :
C1=1f′1=10,20=5,0δ
Inversement, une lentille L2 a une vergence C2 = 8,0 δ. Sa distance focale image f’2 se calcule selon la formule :
f′2=1C2=18,0=0,125 m
Penser
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