Les points essentiels
• Les rayons lumineux;
•Sources lumineuses;
• Image radiographique;
• Lois de réflexion et de réfraction;
• Lentille convergente;
•Lentille divergente;
•Formule des lentilles minces.
Rayons lumineux
Intensité des sources lumineuses
Une source ponctuelle émet de la lumière dans toutes les directions. Son intensité lumineuse I obéit à la loi de l’inverse du carré de la distance. Une sonde sphérique de rayon «r» qui couvrirait entièrement la source capterait toute cette puissance à travers sa surface sphérique (4r2), d’où l’intensité captée:
2
Puissance de la source P (watt)I
Aire de la sonde 4 r
animation
L’ombre de l’objet est floue sur les bords. Zone de pénombre.
Sources étendues
Source étendue
objet
image
pénombre
objet
image
L'image radiographique est formée uniquement par la projection conique des rayons à partir de la source
Image radiographique
objet
image
DSO
DSI
DSODSIM
objet
image
DSO
DSI
Images d’objets semi-transparents
Source étendue
(0,1 à 2 mm)
Lois de réflexion et de réfraction
Réflexion:
Réfraction:
' 11
sin sin 2211 nn
animation /v c n
Réfraction
Objet Image
Lentille convergente
Toute lentille convergente possède une distance focale f positive.
Une lentille convergente peut produire une image réelle ou une image virtuelle.
animation
Formation des images par une lentille convergente
Rayons principaux: Rayons parallèles à l’axe de la lentille sont déviés vers le foyer
principal Rayons passant par le foyer secondaire deviennent parallèles à
l ’axe de la lentille après réfraction Rayons passant par le centre de la lentille ne sont pas déviés
F
F’
Formation des images par une lentille convergente
Rayons principaux: Rayons parallèles à l’axe de la lentille sont déviés vers le foyer
principal Rayons passant par le foyer secondaire deviennent parallèles à
l ’axe de la lentille après réfraction Rayons passant par le centre de la lentille ne sont pas déviés
F
F’
Lentille divergente
Toute lentille divergente possède une distance focale f négative.
Une lentille divergente produit toujours une image virtuelle (d’un objet réel).
Formation des images par une lentille divergente
Rayons principaux: Rayons parallèles à l’axe de la lentille sont déviés en fuyant le
foyer principal Rayons dirigés vers le foyer secondaire deviennent parallèles à
l ’axe de la lentille après réfraction Rayons passant par le centre de la lentille ne sont pas déviés
F F'
Formule des lentilles minces
1 1 1
O I f
Facteur de grandissement I
O
h Ig
h O
Généralités
La distance focale d’une lentille convergente est positive alors que la distance focale d’une lentille divergente est négative
Toute image formée du côté opposé de l’objet est dite réelle et a une distance-image I positive ; toute image formée du même côté que l’objet est dite virtuelle et a une distance-image I négative
Une lentille convergente peut produire des images réelles ou virtuelles ; une lentille divergente produit toujours une image virtuelle
ExempleSoit une lentille convergente dont la distance focale est de 3 cm. On place un objet de 1,5 cm de hauteur à une distance de 2 cm de la lentille. Tracez les 3 rayons principaux se propageant entre l’objet et l’image.
Fobjet
imagefoyerprincipal
SolutionOù se formera l’image?
1
O
1
I
1
fd’où
1
I
1
f
1
O
1
3cm
1
2cm – 0,167cm 1 ou I – 6cm
hIhO
I
Od’où hI hO
I
O
1,5cm–6cm
2cm
4,5cmL’image est-elle réelle ou virtuelle?
Quel est le facteur de grandissement de cette image?
Ici l’image est virtuelle (elle se forme du côté incident)
M = - i / o = + 6cm / +3cm = +2
Exercices suggérés2101, 2102, 2103, 2104, 2105 et 2106.