Introduction

Les lentilles sont des objets transparents qui permettent de faire converger ou diverger la lumière. Elles sont essentielles en optique pour fabriquer des lunettes, des microscopes, ou encore des télescopes.

Les types de lentilles

• Lentille convergente : Elle fait converger les rayons lumineux vers un point appelé le foyer image.
• Lentille divergente : Elle fait diverger les rayons lumineux, donnant l'impression qu'ils proviennent d'un point appelé le foyer objet.

Schéma d'une lentille convergente

Foyers et distance focale

Le point où se croisent ou semblent se croiser les rayons lumineux après traversée de la lentille est appelé le foyer, noté \( F \). La distance entre la lentille et le foyer est la distance focale, notée \( f \).

Pour une lentille convergente, la distance focale est positive : \( f > 0 \). Pour une lentille divergente, elle est négative : \( f < 0 \).

Relation entre la distance de l'objet, la distance de l'image et la distance focale

On peut utiliser la formule suivante :

\[ rac{1}{d_o} + rac{1}{d_i} = rac{1}{f} \]

où :

• \( d_o \) : la distance entre l'objet et la lentille (distance objet)
• \( d_i \) : la distance entre l'image et la lentille (distance image)

Magnification

La taille de l'image par rapport à celle de l'objet est donnée par la grandeur appelée la magnification \( M \), calculée ainsi :

\[ M = rac{h_i}{h_o} = - rac{d_i}{d_o} \]

Où :

• \( h_o \) : hauteur de l'objet
• \( h_i \) : hauteur de l'image

Un \( M \) positif indique une image droite, un \( M \) négatif une image inversée.

Applications

• Les lunettes correctrices utilisent des lentilles divergentes ou convergentes selon la correction nécessaire.
• Les microscopes et télescopes utilisent des lentilles pour grossir ou voir à grande distance.