Comment une loupe agrandit-elle ?
Avec une loupe, les lettres d’un journal deviennent énormes. Avec la même loupe tenue loin, au soleil, on concentre la lumière en un point brûlant. Un même morceau de verre bombé fait les deux : c’est une lentille convergente.
Comment elle dévie la lumière
En entrant dans le verre puis en ressortant, la lumière est déviée par réfraction. Comme la lentille est bombée, les rayons qui passent sur les bords sont plus déviés que ceux qui passent près du centre : ils se rejoignent tous en un même point.
Pour construire l’image d’un objet, trois rayons suffisent : celui qui passe par le centre O n’est pas dévié ; celui qui arrive parallèle à l’axe ressort en passant par F’ ; celui qui passe par le foyer objet F ressort parallèle à l’axe.
Si l’objet est plus près de la lentille que le foyer, les rayons ne se croisent plus après la lentille : l’œil voit une image agrandie et droite. C’est l’effet loupe.
L’essentiel à retenir
Une lentille convergente, plus épaisse au centre qu’au bord, fait converger les rayons parallèles en son foyer image F’.
Distance focale f’ = OF’ (en m) — vergence V = 1 / f’ (en dioptries, δ) — plus f’ est petite, plus la lentille est puissante
Le piège à éviter
Beaucoup pensent que l’image donnée par une lentille est toujours à l’endroit. En réalité, tant que l’objet est au-delà du foyer, l’image est renversée : c’est le cas dans l’œil, sur la rétine, et dans un appareil photo. Notre cerveau remet l’image à l’endroit.
À quoi ça sert ?
Le cristallin de l’œil est une lentille convergente. On en trouve dans les lunettes pour hypermétropes, les appareils photo, les vidéoprojecteurs, les microscopes et les lunettes astronomiques.
Questions fréquentes
Comment reconnaître une lentille convergente ?
Elle est plus épaisse au centre qu’au bord, et elle grossit un texte vu de près.
C’est quoi le foyer d’une lentille ?
Le point où convergent, après la lentille, les rayons arrivant parallèles à l’axe.
Que vaut la vergence d’une lentille de 25 cm de focale ?
V = 1 / 0,25 = 4 dioptries.
Pourquoi l’image sur la rétine est-elle renversée ?
L’objet est loin, au-delà du foyer du cristallin : les rayons se croisent avant de former l’image. Le cerveau la redresse.
Pour aller plus loin
La fiche mémo de cette notion
Toute la notion résumée sur une page A4, à télécharger pour réviser.
Télécharger la fiche mémo (abonnés)