Il s'agit d'exploiter les trajectoires de rayons lumineux particulier pour déterminer graphiquement la position, la taille et l'orientation d'une image d'un objet à travers une lentille mince.
Au programme de la classe de première ne figurent que les lentilles convergentes.
Vous trouverez ici les éléments essentiels permettant de construire géométriquement l'image d'un objet à travers une lentille.
Seuls trois rayons particuliers ont des trajectoires connues :
Le rayon passant par le centre optique O
Le rayon parallèle à l'axe optique
Le rayon passant par le foyer objet F
Trajets des trois rayons particuliers⚓
Rayon incident passant par le centre optique O de la lentille⚓
Ce rayon n'est pas dévié lors de la traversée de la lentille.
Rayon incident parallèle à l'axe optique de la lentille⚓
Ce rayon émerge en passant par le foyer image F' de la lentille.
Rayon incident passant par le foyer objet F de la lentille⚓
Ce rayon émerge parallèlement à l'axe optique de la lentille.
Constructions géométriques d'images et caractérisation de l'image⚓
Vous retrouvez ici les constructions géométriques vues en classe et les conclusions quant à la nature de l'image.
Objet réel placé avant le foyer objet d'une lentille convergente
L'image est réelle[*] et renversée. Elle peut être projetée sur un écran placé à l'endroit où elle se forme.
Objet réel placé entre le foyer objet F et le centre optique O d'une lentille convergente
L'image est virtuelle[*], droite et plus grande que l'objet. Elle peut être observée à travers la lentille en plaçant l’œil derrière celle-ci.
Objet réel placé dans le plan focal objet de la lentille (A et F confondus)
L'image est virtuelle[*], à l'infini. Elle peut être visualisée par un œil placé derrière la lentille. Dans ce cas, l’œil n'a pas besoin d'accommoder.
Objet réel, à l'infini
L'image est réelle[*], renversée. Elle se forme dans le plan focal image de la lentille (A' et F' sont confondus).
Construction de l'image par une lentille divergente d'un objet réel
Les règles de construction restent les mêmes. On remarque cependant l'inversion des positions des foyers objet et image par rapport à une lentille convergente.
L'image est virtuelle[*], droite et plus petite que l'objet. Un œil placé derrière la lentille peut la visualiser.
