La longueur focale des lentilles
La longueur (ou distance) focale d’une lentille convergente est la distance entre le centre géométrique de la lentille et le point (foyer) où convergent un ensemble de rayons parallèles entre eux après avoir traversé la lentille. Puisque la lentille peut être traversée dans deux directions, il y a un foyer de chaque côté de celle-ci. S’il s’agit d’une lentille divergente, le foyer est alors le point d’où s’éloignent en divergeant ce même ensemble de rayons. La longueur focale est alors définie comme négative.
Si les rayons incidents ne sont pas parallèles, c’est-à-dire qu’ils ne proviennent pas de l’infini mais plutôt d’un objet proche de la lentille, ils convergeront vers un point (ou divergeront d’un point) autre que le foyer mais ces deux distances (objet-miroir et image-miroir) sont tout de même reliées à la longueur focale par la même relation que celle des miroirs.
Dans cette expérience, nous utiliserons d’abord cette relation pour déterminer la longueur focale à partir d’un ensemble de distances objet-miroir et image-miroir. Ensuite, nous utiliserons une deuxième lentille dont la longueur focale est connue pour produire des rayons parallèles que nous ferons converger au foyer de la lentille inconnue. Finalement, nous verrons comment déterminer la longueur focale d’une lentille divergente.
Ressources
Protocole (PDF)
Rapport (PDF)
Autres ressources :
Lentille optique dans Wikipédia
Distance focale dans Wikipédia
Figures animées pour la physique