Fiche de révision : Lentilles convergentes et formation d’images

📋 Plan du Cours

1. Vocabulaire des lentilles convergentes
2. Tracé des rayons remarquables
3. Relations de conjugaison et grandissement
4. Caractéristiques de l’image
5. Modèle optique de l’œil humain

📖 1. Vocabulaire des lentilles convergentes

🔑 Notions clés & Définitions

• Centre optique : Point situé au centre de la lentille par lequel tout rayon passe sans être dévié.
• Distance focale : Distance, exprimée en mètres, entre le centre optique O et le foyer image F', et elle est positive pour une lentille convergente.
• Vergence : Mesure le pouvoir de convergence d’une lentille et s’exprime en dioptries (δ).
• Axe optique : Axe de symétrie horizontale de la lentille.

📝 Points essentiels

📌 Le foyer image F' est symétrique du foyer objet F par rapport au centre optique O.

📐 Formule - La vergence et la distance focale image sont liées par $C=\frac{1}{f'}$.

📖 2. Tracé des rayons remarquables

📝 Points essentiels

• Pour construire l’image A'B' d’un objet AB, on peut tracer depuis le point B les trois rayons remarquables suivants.

📖 3. Relations de conjugaison et grandissement

📝 Points essentiels

📐 Formule - La relation de conjugaison de Descartes est $\frac{1}{\overline{OA'}}-\frac{1}{\overline{OA}}=\frac{1}{f'}$ et permet de calculer la position de l’image à partir de la position de l’objet et de la distance focale.

📐 Formule - Le grandissement vérifie $\gamma=\frac{\overline{A'B'}}{\overline{AB}}=\frac{\overline{OA'}}{\overline{OA}}$.

📖 4. Caractéristiques de l’image

★ À maîtriser

• Une image réelle se forme après la lentille, avec $\overline{OA'}>0$, et peut être observée sur un écran, tandis qu’une image virtuelle se forme avant la lentille, avec $\overline{OA'}<0$, et ne peut être vue qu’à l’œil nu.

• Si le grandissement γ est positif, l’image est droite, dans le même sens que l’objet.

• Si la valeur absolue du grandissement vérifie |γ| > 1, l’image est agrandie.

Compléments

📌 Si le grandissement γ est négatif, l’image est renversée par rapport à l’objet.

📌 Si la valeur absolue du grandissement vérifie |γ| < 1, l’image est rétrécie par rapport à l’objet.

💡 Astuce mémo

Image réelle sur écran ; image virtuelle visible à l’œil nu.

📖 5. Modèle optique de l’œil humain

★ À maîtriser

• Dans le modèle simplifié de l’œil, l’iris et la pupille sont assimilés à un diaphragme.

• Dans le modèle simplifié de l’œil, le cristallin est assimilé à une lentille convergente variable grâce à l’accommodation.

• Dans le modèle simplifié de l’œil, la rétine est assimilée à un écran où se forme l’image.

Compléments

• L’image formée sur la rétine est réelle et renversée, puis le cerveau la remet à l’endroit.