Chapitre 2 : Construction des images et applications des lentilles
Construction géométrique des images
Les trois rayons particuliers
Pour construire l'image A'B' d'un objet AB (perpendiculaire à l'axe optique, B hors axe) à travers une lentille mince, on utilise trois rayons issus de B dont le trajet est connu :
- Le rayon parallèle à l'axe optique émerge en passant par le foyer image F'.
- Le rayon passant par le centre optique O n'est pas dévié (il traverse la lentille en ligne droite).
- Le rayon passant par le foyer objet F émerge parallèle à l'axe optique.
L'intersection de deux de ces rayons (après la lentille, ou de leurs prolongements) donne le point B', puis A' se trouve sur l'axe optique à la verticale de B'.
Nature de l'image selon la position de l'objet
| Position de l'objet (lentille convergente) | Image |
|---|---|
| Au-delà de 2f' | réelle, renversée, plus petite |
| Entre f' et 2f' | réelle, renversée, plus grande |
| Entre O et f' | virtuelle, droite, plus grande (effet loupe) |
Image réelle ou virtuelle ?
Une image est réelle si les rayons lumineux se croisent effectivement après la lentille (on peut la recueillir sur un écran). Elle est virtuelle si seuls les prolongements des rayons se croisent, avant la lentille (impossible à projeter sur un écran, mais visible à l'oeil en regardant à travers la lentille).
Piège classique
Pour une lentille divergente, l'image d'un objet réel est toujours virtuelle, droite et plus petite, quelle que soit la position de l'objet : il n'y a pas de tableau de cas à retenir, contrairement à la lentille convergente.