Vocabulaire et rayons particuliers

Une lentille mince convergente

Une lentille mince convergente est un objet transparent (verre ou plastique) plus épais au centre qu'aux bords. Elle dévie les rayons lumineux qui la traversent de façon à les faire converger vers un point.

Éléments essentiels

• Le centre optique O : point au centre de la lentille, traversé par la lumière sans déviation.
• L'axe optique : droite horizontale passant par O, perpendiculaire au plan de la lentille.
• Le foyer image F' : point de l'axe optique où convergent tous les rayons initialement parallèles à l'axe.
• Le foyer objet F : point symétrique de F' par rapport à O.
• La distance focale f' : distance OF' (en mètres), toujours positive pour une lentille convergente.

Les trois rayons particuliers

Pour construire une image, on utilise des rayons dont on connaît le trajet exact :

Rayon incident	Comportement après la lentille
Passe par le centre optique O	N'est pas dévié, continue tout droit
Parallèle à l'axe optique	Émerge en passant par le foyer image F'
Passe par le foyer objet F	Émerge parallèle à l'axe optique

Exemple concret

Si f' = 5 cm, un rayon parallèle à l'axe qui touche la lentille à 3 cm au-dessus de O ressortira en direction de F', situé à 5 cm de O sur l'axe. Ces trois rayons suffisent à localiser précisément l'image d'un point lumineux.

Piège classique

Ne confonds pas foyer objet F et foyer image F' : ils sont symétriques par rapport à O mais jouent des rôles différents dans la construction. F' concerne les rayons qui arrivent parallèles à l'axe ; F concerne les rayons qui repartent parallèles à l'axe.