CHAPITRE 2 : Les lentilles

Objectifs :

- Définir les deux types de lentilles.

- Décrire le principe de fonctionnement d’une lentille convergente et les modalités d’obtention d’une image nette.

- Découvrir les premières notions d’optique géométrique.

Introduction

Durant l’Antiquité, la dioptrique était la science qui s’occupait des lentilles. Si l’on sait que les Grecs connaissaient l’existence de ces dernières, on ignore encore aujourd’hui la place qu’elles avaient dans leur société. La première évocation de leur utilisation date de 423 av. J.-C où elles sont décrites comme des « verres à feu » (Aristophane, « Les nuées ».

Il faudra attendre le XIIe siècle pour que les lentilles soient utilisées par le « grand public » avec l’invention des lunettes de vues en Italie vers 1280. Aujourd’hui, les lentilles font partie intégrante de notre monde, on les retrouve dans quasiment tous les dispositifs optiques (lunettes, appareils photos, télescopes, microscopes …) et ont permis au fil des siècles de grandes découvertes.

I. Différents types de lentilles

On distingue deux types de lentilles : les lentilles convergentes (bords minces et centre épais) et les lentilles divergentes (bords épais et centre mince).

II. Caractéristiques d'une lentille convergente

Une lentille convergente concentre l'énergie lumineuse issue d'un objet lointain en un point appelé le foyer.

La distance entre le centre de la lentille et le foyer est appelée distance focale.

Schématisation :

III. Obtenir une image nette avec une lentille convergente

Si la distance entre l'objet et la lentille est supérieure à la distance focale, il se formera une image nette de l'objet sur un écran. Cette image sera renversée et sa taille dépendra de la position de l'objet par rapport à la lentille.

Initiation à l'optique géométrique