Physique lentille convergente : image formée quand objet est dans la distance focale
Quand un objet est placé plus près qu'une distance focale (f) d'une lentille convergente (convexe) — soit distance objet u < f — la lentille forme une image virtuelle, droite et grossissante.
Caractéristiques de l'image
| Propriété | Description |
|---|---|
| Nature | Virtuelle — Rayons divergent après lentille. Ils semblent provenir d'un point côté objet. Ne peut être projetée sur écran. |
| Orientation | Droite (Redressée) — Même orientation que l'objet. Pas inversée. |
| Taille | Grossie (Agrandie) — Hauteur image > Hauteur objet. Grandissement m = v/u > 1 (où v est distance image virtuelle négative). |
| Position | Du même côté que l'objet, plus loin de la lentille que l'objet. Quand u → f, v → -∞. Quand u → 0, v → 0 (image au niveau lentille, même taille). |
Logique diagramme rayons (Pourquoi ?)
- Rayon 1 (Parallèle à l'axe) : Réfracte par foyer F côté image.
- Rayon 2 (Par centre optique) : Passe droit, non dévié.
- Résultat : Ces deux rayons divergent côté image. Les prolonger en arrière (virtuel) dans espace objet — ils convergent au point image virtuelle.
Application réelle : La loupe simple
C'est exactement comment marche une loupe. Vous tenez la lentille plus près de l'objet que sa distance focale. Votre œil (côté image) reçoit rayons divergents. Votre cristallin les converge sur rétine, les interprétant comme venant d'une grande image virtuelle droite à distance confortable (~25 cm point proche).
- Grandissement angulaire : M = 25 cm / f (cm) + 1 (œil détendu à l'infini) ou 25 cm/f (image au point proche).
- Focale courte = Fort pouvoir. Loupe 10x a f ≈ 2,5 cm.
Contraste : Objet au-delà distance focale (u > f)
Si objet passe f : Image bascule Réelle, Inversée (projetable sur écran). Taille dépend u vs 2f. C'est ainsi que caméras, projecteurs, et yeux (cornée+cristallin) forment images réelles sur capteurs/rétines.