Rubrique concernée : Images données par une lentille convergente

Titre de l'activité : Modélisation géométrique d'une lentille mince convergente

Après l'étude des conditions d'obtention d'une image à travers une lentille convergente, cette activité présente la construction de l'image dans le cas d'une lentille convergente mince, construction précédée de la définition des grandeurs caractéristiques décrivant le modèle des lentilles minces.

Présentation :

• Une expérience permet d'observer le point caractéristique étudié : le foyer objet (foyers principaux seulement, mais une activité complémentaire généralise cette notion aux foyers secondaire).
• Une simulation permet de préciser ces notions et de préparer la construction de l'image par des rayons particuliers.

Foyer Objet

Expérience

Description : on forme un faisceau convergent, grâce à un matériel didactique, et on place une lentille convergente telle que le faisceau émergent soit parallèle à son axe optique principal.

Questions :
1- Faire un schéma illustrant l'expérience.

Simulation

Description : on construit avec raytrace, une lentille mince convergente puis un faisceau de 5 rayons issus d'un point source.

Questions :
1- Pour quelle position du point source les rayons émergents sont-ils parallèles à l'axe l'optique?

Le point-source est symétrique du foyer image par rapport au entre optique O de la lentille.

2- Quel est le principe illustré par cette simulation ?

principe du retour inverse de la lumière

Conclusion

Des rayons incidents, passant par un point de l'axe optique principal noté F et appelé foyer principal objet, forment des rayons émergents tous parallèles à l'axe optique principal.

Connaissances de référence disponibles :
Foyer principal objet

Images disponibles :
exp_foyer.gif
foyer objet_schema.gif (définition pour lentille mince)