Fiche de révision : Lentille convergente

📋 Plan du Cours

1. Vocabulaire de la lentille
2. Construction de l’image
3. Conjugaison et grandissement
4. Cas de formation des images
5. Montage et mise au point

📖 1. Vocabulaire de la lentille

🔑 Notions clés & Définitions

• Lentille convergente : Plus épaisse au centre que sur les bords et possédant un centre optique O ainsi que deux foyers F et F’.
• Distance focale : La distance focale d’une lentille convergente est la distance $f’ = OF’$, avec $f’ > 0$, exprimée en mètres.

💡 Astuce mémo

Visualiser une lentille plus épaisse au centre, avec O au milieu, F à gauche et F’ à droite.

📖 2. Construction de l’image

★ À maîtriser

• 🔄 Les trois rayons particuliers sont :
  1. Un rayon parallèle à l’axe optique passe par F’.
  2. Un rayon passant par O n’est pas dévié.
  3. Un rayon passant par F ressort parallèlement à l’axe optique.

Compléments

• Pour un objet réel placé à gauche d’une lentille convergente, la distance algébrique vérifie $OA < 0$, tandis qu’une image réelle située à droite vérifie $OA’ > 0$.

💡 Astuce mémo

// → F’ ; O → non dévié ; F → //

📖 3. Conjugaison et grandissement

📝 Points essentiels

📐 Formule - Pour une lentille mince convergente, la relation de conjugaison est $\frac{1}{OA’} - \frac{1}{OA} = \frac{1}{f’}$.

📌 La convention de signes prend comme sens positif la direction vers la droite ; une image virtuelle située à gauche vérifie $OA’ < 0$, tandis qu’une image réelle située à droite vérifie $OA’ > 0$.

📐 Formule - Le grandissement est le rapport de la taille de l’image à celle de l’objet : $\gamma = \frac{A’B’}{AB} = \frac{OA’}{OA}$.

📌 Un grandissement $\gamma > 0$ correspond à une image droite, $\gamma < 0$ à une image renversée, $|\gamma| > 1$ à une image agrandie et $|\gamma| < 1$ à une image réduite.

💡 Astuce mémo

Le signe de OA’ distingue l’image réelle à droite de l’image virtuelle à gauche.

📖 4. Cas de formation des images

★ À maîtriser

📌 Lorsque l’objet est situé au-delà du foyer, avec $|OA| > f’$, l’image est réelle et renversée ; elle est réduite si $|OA| > 2f’$ et agrandie si $f’ < |OA| < 2f’$.

📌 Lorsque l’objet est situé entre O et F, avec $|OA| < f’$, l’image est virtuelle, droite et agrandie.

Compléments

• Pour un objet situé au-delà du foyer avec $OA = -3{,}0f’$, on obtient $OA’ = +1{,}5f’$ et $\gamma = -0{,}5$, ce qui correspond à une image réelle et réduite.

• Pour un objet situé entre O et F avec $OA = -0{,}5f’$, on obtient $OA’ = -1{,}0f’$ et $\gamma = +2{,}0$, ce qui correspond à une image virtuelle et agrandie.

💡 Astuce mémo

Au-delà de F : image réelle et renversée ; entre O et F : image virtuelle, droite et agrandie.

📖 5. Montage et mise au point

📝 Points essentiels

• La mise au point d’une image réelle s’effectue en déplaçant la lentille ou l’écran jusqu’à obtenir une image nette sur l’écran.

📌 Une image réelle peut être obtenue sur un écran, tandis qu’une image virtuelle ne peut pas être projetée sur un écran.

💡 Astuce mémo

Déplacer la lentille ou l’écran → obtenir la netteté de l’image réelle.

📊 Tableaux de synthèse

Caractéristiques des images