Le rétroprojecteur, le projecteur de diapositives, objectifs et viseurs d'appareils photographiques ou de caméra, loupes, tous ces systèmes optiques que l’on rencontre dans la vie courante comportent une ou plusieurs lentilles. Ces lentilles sont moulées ou taillées dans un matériau transparent (verre, plastique) elles modifient la trajectoire des rayons lumineux qui les traversent.
 
 
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Une lentille est un milieu transparent homogène et isotrope
 
limité par deux dioptres dont l’un au moins est sphérique. Elle présente une symétrie de révolution autour d’un axe appelé axe optique principal.
Une lentille est définie par les rayons de courbure R1 et R2
  et l’indice de réfraction n du milieu transparent limité par les deux dioptres.
Une lentille est dite mince quand son épaisseur e est très
 
faible devant les rayons de courbure des deux faces. Dans le cas contraire elle est dite épaisse. Le point O qui se trouve à l’intersection de l’axe principal avec le plan de la lentille mince est le centre optique, il a la propriété d’être le seul point de la lentille par lequel peuvent passer les rayons lumineux sans subir aucune déviation.
Toute droite passant par le point O autre que l’axe principal
 
est un axe optique secondaire de la lentille.
 
Remarque : Nous limiterons l’étude qui suit aux lentilles minces faites d’un corps plus réfringent que l’air (verre ou matière plastique), dont les deux faces sont au contact de l’air.
 
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On distingue deux grandes catégories de lentilles selon l’épaisseur de leurs bords :
 
Lentilles à bords minces
Lentilles à bords épais
Coupe

Schéma conventionnel

Expérience

 

 
Une lentille à bords minces est convergente.
Une lentille à bords épais est divergente.
 
Interpretation de la classification physique des lentilles :
 
Prenons comme plan de figure un plan passant par l’axe principal de la lentille et soit SI1 un rayon incident contenu dans ce plan ; ce rayon se réfracte en I1, puis en I2 conformément aux lois de la réfraction : il reste donc dans le plan de la figure et subit une déviation D égale à celle que lui donnerait un prisme de même substance, dont les faces seraient les plans tangents P1 et P2.

La déviation s’effectue toujours vers la base du prisme ; donc une lentille à bords minces est convergente puisqu’elle rapproche le rayon de son axe principal, alors qu’une lentille à bords épais est divergente puisqu’elle éloigne un rayon de son axe principal.

  
Cas particulier important :
Un rayon incident porté par l’axe principal subit deux réfractions normales successives ; par suite, le rayon émergent qui lui correspond est aussi porté par l’axe principal.
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