lentille optique

Une lentille est un matériau transparent, de forme géométrique, limité par 2 dioptres (dont 1 au moins est gauche) perpendiculaires à son axe optique

CARACTERISTIQUES des LENTILLES

-forme : les lentilles convergentes sont de nature : biconvexe, ou plan-convexe, ou concavo-convexe (dite ménisque)

Les lentilles divergentes sont de forme : biconcave, ou plan-concave, ou convexo-concave

-puissance optique(Jp)

c'est le rapport : tangente de l'angle de visée / distance focale (unité : la dioptrie  δ)

-rayon dit de courbure d’un verre (lentille)

c’est le rayon de la sphère où est incluse la calotte sphérique de la lentille

-sommet de la lentille

point extrême de la sphéricité de la lentille, sur l’axe optique (soit côté objectif, soit côté oculaire)

-types de verres

Les verres flint sont en silex.Ils ont un fort indice, une forte dispersion et un faible nombre d'Abbe (< 49)

Les verres crown sont des silicates de faible indice (1,5), de faible dispersion et de fort nombre d'Abbe (> 50)

 

LENTILLE MINCE

-formule des opticiens (ou formule des optométristes)

1 / lf = ( n*-1)(1 / lro + 1 / lri)

où 1/ lf est la vergence  et lf(m)= distance focale

n*(nombre)= indice de réfraction de la lentille (supposée dans l’air)

lro et lri(m)= rayons des calottes sphériques de la lentille (o = côté objet et i = côté image)

-formule abrégée des lentilles minces

1 / lf = 1 / lo + 1 / li

où lf(m)= distance focale

lo et li = distances de l’objet et de l’image à la lentille

-grandissement pour lentille

yg = - li / lo

avec yg= grandissement (variation de la taille de l’image quand l’objet a subi un léger décalage -donc aussi une variation- parallèlement à lui-même

les l sont les hauteurs image et objet et le signe - indique une image renversée

On distingue parfois le grandissement vertical et le grandissement latéral (variation en largeur)

 

LENTILLE ÉPAISSE

-formule de base

1 / lfi = (n*-1)[1 / lro -1 / lri] + lé(n*- i)² / n*. lro. lri

avec lfi (m)= distance focale image

n*(nombre)= indice de réfraction de la lentille

lro et lri (m)= rayons sphériques de la lentille, côté objet et côté image

lé(m)= épaisseur de la lentille

-formule de conjugaison de lentilles

1 / lfi = 1 / loo- 1 / loi

avec lfi = distance focale image

loo = distance de l’objet au plan focal objet

loi = distance de l’objet au plan focal image

Nota : les distances sont comptées positivement dans le sens objet-lentille et négativement dans l’autre sens- Les unités de longueur doivent bien entendu être toutes les mêmes, pour une même formule

 

LENTILLE TRÈS ÉPAISSE (SPHÉRIQUE)

on a par exemple --si son rayon est de 0m,20 , son indice 1,5 et la distance oeil-objet de 0,50 m.-- >>> une distance focale de 0,10 m et un grossissement de 5 (rôle de loupe)

 

LENTILLES ASSOCIÉES

-formule de base

1 / lf = 1 / lf1 + 1 / lf2 – ld / lf1.lf2

avec lf(m)= distance focale résultant de l’association

lf1 et lf2(m)= distances focales de la 1° et de la 2° lentille

ld(m)= distance entre plans principaux intermédiaires

-doublet optique : Il s’agit d’un ensemble de 2 lentilles juxtaposées dans un appareil

Les formules sont les mêmes que celles ci-dessus

On appelle SYMBOLE la série des 3 nombres (purs) que forment :

--la distance focale de la 1° lentille du doublet

--la distance entre les 2 lentilles (dite "épaisseur du doublet")

--la distance focale de la seconde lentille

-catadioptrique est l'adjectif concernant un système possédant lentilles et miroir