7. EXEMPLES DE LENTILLES MINCES
Nous allons voir sur quelques exemples que les lentilles minces constituent des objets
familiers. Nous allons décrire l’utilisation de la loupe et du projecteur de diapositives qui
exploitent des positions particulières de l’objet et de l’image. Nous verrons dans le chapitre 9 d’autres exemples (les lunettes portées pour corriger les défauts de vision). Ce
sont dans ce cas des lentilles minces convergentes ou divergentes.
7.1. Loupe
Une lentille permet dans certaines conditions d’obtenir une image agrandie d’un objet
AB . Avec une lentille convergente, on peut obtenir d’un objet réel deux types d’images,
une image réelle inversée inadaptée à la vision ou une image virtuelle si l’objet est placé
entre la lentille et le foyer (voir figure 7.7, page 188). Enfin, plus l’objet est proche du
foyer objet, plus le grandissement est important.
Une loupe bon marché est constituée d’une lentille unique ; une lentille beaucoup plus
élaborée comme un oculaire de jumelles est en fait un doublet de lentilles. Nous verrons
ce point dans le chapitre 10, mais les conclusions que nous allons tirer ici sont tout à fait
générales. Dans un mode de fonctionnement normal, on place l’objet au foyer objet F
(figure 7.16). Ceci a deux conséquences importantes : d’une part l’image est de grande
taille (le grandissement transversal γ tend vers l’infini) et d’autre part elle est rejetée à
l’infini. Ainsi, elle peut être observée par l’œil sans accommodation. C’est instinctivement la position qu’on lui donne car c’est ainsi que l’on peut lire du texte agrandi sans
fatiguer l’œil (voir chapitre 9).
7 • Les lentilles minces
199
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
B
F, A
S
F'
Vers B'
θ'
Figure 7.16 • Angle de vision à travers la loupe. L’image A
B
étant rejetée à l’infini, l’œil la voit sous un
diamètre apparent θ
. On ne peut plus parler de grandissement car celui-ci est devenu infini.
• Avec la loupe, les rayons en provenance de l’image virtuelle B
rejetée à l’infini arrivent sous une incidence égale à θ
(figure 7.16). Cet angle est l’angle sous lequel on voit
l’objet dans la loupe. On a :
θ
≈
AB
S F
= −
AB
f
• À l’œil nu, si l’objet AB est placé à la
distance d (figure 7.17), on le voit sous un
angle :
θ ≈
AB
S A
= −
AB
d
θ
A
d
B
S
Figure 7.17 • Angle de vision d’un objet
placé à une distance d.
Nous allons voir sur quelques exemples que les lentilles minces constituent des objets
familiers. Nous allons décrire l’utilisation de la loupe et du projecteur de diapositives qui
exploitent des positions particulières de l’objet et de l’image. Nous verrons dans le chapitre 9 d’autres exemples (les lunettes portées pour corriger les défauts de vision). Ce
sont dans ce cas des lentilles minces convergentes ou divergentes.
7.1. Loupe
Une lentille permet dans certaines conditions d’obtenir une image agrandie d’un objet
AB . Avec une lentille convergente, on peut obtenir d’un objet réel deux types d’images,
une image réelle inversée inadaptée à la vision ou une image virtuelle si l’objet est placé
entre la lentille et le foyer (voir figure 7.7, page 188). Enfin, plus l’objet est proche du
foyer objet, plus le grandissement est important.
Une loupe bon marché est constituée d’une lentille unique ; une lentille beaucoup plus
élaborée comme un oculaire de jumelles est en fait un doublet de lentilles. Nous verrons
ce point dans le chapitre 10, mais les conclusions que nous allons tirer ici sont tout à fait
générales. Dans un mode de fonctionnement normal, on place l’objet au foyer objet F
(figure 7.16). Ceci a deux conséquences importantes : d’une part l’image est de grande
taille (le grandissement transversal γ tend vers l’infini) et d’autre part elle est rejetée à
l’infini. Ainsi, elle peut être observée par l’œil sans accommodation. C’est instinctivement la position qu’on lui donne car c’est ainsi que l’on peut lire du texte agrandi sans
fatiguer l’œil (voir chapitre 9).
7 • Les lentilles minces
199
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
B
F, A
S
F'
Vers B'
θ'
Figure 7.16 • Angle de vision à travers la loupe. L’image A
B
étant rejetée à l’infini, l’œil la voit sous un
diamètre apparent θ
. On ne peut plus parler de grandissement car celui-ci est devenu infini.
• Avec la loupe, les rayons en provenance de l’image virtuelle B
rejetée à l’infini arrivent sous une incidence égale à θ
(figure 7.16). Cet angle est l’angle sous lequel on voit
l’objet dans la loupe. On a :
θ
≈
AB
S F
= −
AB
f
• À l’œil nu, si l’objet AB est placé à la
distance d (figure 7.17), on le voit sous un
angle :
θ ≈
AB
S A
= −
AB
d
θ
A
d
B
S
Figure 7.17 • Angle de vision d’un objet
placé à une distance d.