Qu'est-ce qu'une lentille mince ? Types et caractéristiques

Définition

Une lentille mince est un système optique transparent, limité par deux dioptres (surfaces courbes, le plus souvent sphériques), dont l'épaisseur est négligeable devant les rayons de courbure et devant les distances utilisées. Elle dévie les rayons lumineux par réfraction.

Deux grandes familles

• Lentilles convergentes : bords minces, centre épais. Un faisceau de rayons parallèles à l'axe optique converge après la lentille vers un point unique.
• Lentilles divergentes : bords épais, centre mince. Un faisceau de rayons parallèles semble provenir d'un point situé avant la lentille.

Éléments caractéristiques

Élément	Symbole	Définition
Centre optique	O	point de la lentille traversé sans déviation
Foyer image	F'	point où convergent (ou semblent diverger) les rayons issus d'un faisceau parallèle à l'axe
Foyer objet	F	point tel qu'un objet placé en F donne une image à l'infini
Distance focale image	f' = OF'	grandeur algébrique caractérisant la lentille
Vergence	C = 1/f'	exprimée en dioptries (noté delta), avec f' en mètres

Exemple

Une lentille convergente a une distance focale f' = 20 cm = 0.2 m. Sa vergence vaut C = 1/0.2 = 5 delta. Pour une lentille divergente, f' est négatif (par exemple f' = -20 cm), donc C = -5 delta.

Piège classique

Ne confondez pas foyer objet F et foyer image F' : pour une lentille convergente, F est situé avant la lentille (côté de la lumière incidente) et est le symétrique de F' par rapport au centre optique O. Pour une lentille divergente, c'est l'inverse : F' est situé avant la lentille.