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La lentille est un système optique constitué de deux dioptres dont l’un
au moins est sphérique. Ce chapitre supposera donc la connaissance
des lois de Snell-Descartes (chapitre 2), de la relation de conjugaison
du dioptre sphérique (chapitre 5) et de la méthode de construction
d’images présentée au chapitre 5.
Nous avons consacré tout un chapitre à la description et à l’utilisation
de dioptres sphériques que nous allons associer pour former un nouvel
objet familier de tous, la lentille. Après avoir défini ce système, nous en
proposons dans ce chapitre une application, les lentilles dites minces
dans le cadre de l’approximation de Gauss. En raison de leur simplicité
et de leurs nombreuses applications, les lentilles minces font l’objet
d’un chapitre spécial alors qu’elles constituent un cas particulier d’une
combinaison de dioptres. La théorie en a été faite en 1611 par l’astronome allemand Johannes Kepler à l’aide des formules simplifiées de la
réfraction.
1. LENTILLES MINCES : DÉFINITION ET SYMBOLE
1.1. Qu’est-ce qu’une lentille ?
On appelle lentille un corps transparent homogène, d’indice absolu n, limité par deux
dioptres dont l’un au moins est une sphère, l’une des deux faces pouvant être plane.
Tout type de dioptre étant caractérisé par son centre de courbure C et par son rayon de
courbure r , une lentille est donc délimitée par des portions de surfaces sphériques
et/ou planes (figure 7.1). En fait, les deux dioptres ainsi assemblés, la droite passant par
leurs centres de courbure est l’axe optique. La lentille ainsi formée est un cas particulier
de système centré. Ainsi, si l’on dessine les différentes lentilles dans le plan d’incidence
(tableaux 7.1 et 7.2), les deux centres de courbures C 1 et C 2 sont alignés sur l’axe principal. On l’appelle aussi axe optique de la lentille ; c’est un axe de symétrie de révolution
du système et son sens est aussi celui de la lumière, orienté positivement de gauche à
droite. Il coupe les surfaces des deux dioptres aux sommets S 1 et S 2 .
C H A P I T R E 7
LES LENTILLES MINCES
Pré-requis
Objectif
La lentille est un système optique constitué de deux dioptres dont l’un
au moins est sphérique. Ce chapitre supposera donc la connaissance
des lois de Snell-Descartes (chapitre 2), de la relation de conjugaison
du dioptre sphérique (chapitre 5) et de la méthode de construction
d’images présentée au chapitre 5.
Nous avons consacré tout un chapitre à la description et à l’utilisation
de dioptres sphériques que nous allons associer pour former un nouvel
objet familier de tous, la lentille. Après avoir défini ce système, nous en
proposons dans ce chapitre une application, les lentilles dites minces
dans le cadre de l’approximation de Gauss. En raison de leur simplicité
et de leurs nombreuses applications, les lentilles minces font l’objet
d’un chapitre spécial alors qu’elles constituent un cas particulier d’une
combinaison de dioptres. La théorie en a été faite en 1611 par l’astronome allemand Johannes Kepler à l’aide des formules simplifiées de la
réfraction.
1. LENTILLES MINCES : DÉFINITION ET SYMBOLE
1.1. Qu’est-ce qu’une lentille ?
On appelle lentille un corps transparent homogène, d’indice absolu n, limité par deux
dioptres dont l’un au moins est une sphère, l’une des deux faces pouvant être plane.
Tout type de dioptre étant caractérisé par son centre de courbure C et par son rayon de
courbure r , une lentille est donc délimitée par des portions de surfaces sphériques
et/ou planes (figure 7.1). En fait, les deux dioptres ainsi assemblés, la droite passant par
leurs centres de courbure est l’axe optique. La lentille ainsi formée est un cas particulier
de système centré. Ainsi, si l’on dessine les différentes lentilles dans le plan d’incidence
(tableaux 7.1 et 7.2), les deux centres de courbures C 1 et C 2 sont alignés sur l’axe principal. On l’appelle aussi axe optique de la lentille ; c’est un axe de symétrie de révolution
du système et son sens est aussi celui de la lumière, orienté positivement de gauche à
droite. Il coupe les surfaces des deux dioptres aux sommets S 1 et S 2 .
C H A P I T R E 7
LES LENTILLES MINCES
Pré-requis
Objectif