O3. Les lentilles minces
On trouve des traces d’utilisation des lentilles dans l’antiquité (le « verre à feu » en Grèce antique correspondait à une lentille convexe qui concentrait les rayons du Soleil).
Cependant, les premières utilisations véritables furent les lunettes de vue (fin du XIIIème siècle, sans doute en Italie).
A. Principe de la lentille
1. Définition
C’est un milieu transparent, homogène et isotrope dont l’une des faces au moins n’est pas plane.
Transparent : les rayons de lumière traversent ce milieu en étant pas (ou peu) absorbés (comme le verre).
Homogène : le matériau constituant le milieu a une constitution uniforme (pas d’impuretés)
Isotrope : les propriétés du matériau sont les mêmes quelles que soit la direction de propagation (antonyme : anisotrope).
2. Principe de la réfraction
La lumière, en pénétrant dans la lentille, subit une réfraction suivant les lois de Snell et Descartes, puis une seconde réfraction à la sortie.
Que se passe-t-il si les 2 faces sont planes ? « Dans ces conditions, les rayons émergeants sont parallèles aux rayons incidents. »
Ainsi, lorsque l’une des 2 faces n’est pas plane, tous les rayons n’arrivent pas avec la même incidence sur le dioptre (interface entre les 2 milieux) et ils ne subissent pas tous la même déviation.
Si ce dioptre a une forme particulière (dioptre sphérique), des propriétés intéressantes apparaissent pour peu que l’on fasse certaines approximations (ce sont les conditions de Gauss définies en fin de chapitre).
Exemple :
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