Avant d'établir la formule d'une lentille concave, il faut d'abord comprendre plusieurs règles relatives aux signes. lentille concave.
Règle des signes des lentilles concaves
- Distance de l'objet (s)
Si l'objet se trouve du même côté de la lentille que la direction d'où provient le faisceau lumineux, alors distance de l'objet marqué positif.
- Distance de l'image (s')
Si un rayon lumineux traverse l'ombre, alors distance de l'ombre est marquée positive (image réelle). Si l'image n'est pas traversée par un faisceau lumineux, alors distance de l'ombre signe négatif (image virtuelle).
- Longueur focale (f)
Lorsque le point focal de la lentille traverse un faisceau lumineux, alors distance focale La lentille est marquée positive. Inversement, si le foyer de la lentille n'est pas traversé par le faisceau lumineux, alors distance focale La lentille est marquée négative. Le point focal d'une lentille concave n'est pas traversé par un faisceau lumineux à cause de cela. distance focale Les lentilles concaves sont négatives.
- Hauteur de l'objet (h)
Si l'objet se trouve au-dessus de l'axe de la lentille concave, alors hauteur de l'objet signe positif (objet droit). Inversement, si l'objet est situé sous l'axe de la lentille concave, alors hauteur de l'objet signe négatif (objet inversé).
- Hauteur de l'ombre (h')
Si l'image se trouve au-dessus de l'axe de la lentille concave, alors hauteur de l'ombre signe positif (image droite). Si l'image se trouve sous l'axe de la lentille concave, alors hauteur de l'ombre signe négatif (image inversée).
- Grossissement de l'image (m)
Si le grossissement de l'image est supérieur à 1, la taille de l'image est plus grande que celle de l'objet. Si le grossissement est égal à 1, la taille de l'image est identique à celle de l'objet. Si le grossissement est inférieur à 1, la taille de l'image est plus petite que celle de l'objet.
Formule pour lentilles concaves
Observez l'image ci-dessous. On y voit deux faisceaux lumineux convergeant vers une lentille concave, puis réfractés par celle-ci.
Légende :
s = distance objet, s' = distance image, h = P P' = hauteur objet, h' = Q Q' = hauteur image, F1 et F2 = point focal d'une lentille concave.
Dans le faisceau lumineux P'AS, le triangle P'AP est semblable au triangle Q'AQ. Ainsi :
Dans le faisceau lumineux P'BR, triangle BF2A est semblable au triangle Q'F2Q où la distance AB = hauteur de l'objet (h) et la distance F2A = distance focale (f) de la lentille concave. Ainsi :
Les membres de gauche et de droite des équations 1 et 2 sont égaux, donc les membres de droite sont égaux :
Multipliez les deux côtés de l'équation par s' :
En se basant sur les règles du signe de la lentille concave, cette formule peut être modifiée comme suit : formule du miroir incurvé, Si distance image (s') On lui attribue un signe négatif car l'ombre n'est pas traversée par le faisceau lumineux et distance focale (f) On attribue également un signe négatif à la lentille concave car la lumière ne traverse pas son foyer (voir l'illustration ci-dessus). En conséquence, la formule de la lentille concave devient :
Description : s = distance objet, s' = distance image, f = distance focale.
N'oubliez jamais la règle du signe des lentilles concaves lorsque vous utilisez cette formule pour résoudre des problèmes de lentilles concaves.
Grossissement de l'image (m)
Observez l'image de la formation de l'ombre de l'objet ci-dessus. Les triangles P'AP et Q'AQ sont semblables ; nous pouvons donc établir la relation entre la distance de l'objet et la distance de son ombre, d'une part, et la hauteur de l'objet et la hauteur de son ombre, d'autre part.
Cette formule est réécrite comme ci-dessous en ajoutant m :
Information :
m = grossissement de l'image
h = hauteur de l'objet (positive si elle est au-dessus de l'axe de la lentille concave ou de l'objet vertical)
h' = hauteur de l'image (positive si elle est au-dessus de l'axe de la lentille concave ou si l'image est droite)
s = distance à l'objet (positive si l'objet est dépassé) faisceau lumineux entrant)
s' = distance de l'image (positive si l'image est transmise à travers faisceau lumineux ou image réelle)
Exemples de questions sur les lentilles concaves
apprendre Exemple de lentille concave afin que vous puissiez mieux comprendre comment utiliser la formule des lentilles concaves.
Questions pratiques sur les lentilles concaves
Fais-le questions pratiques sur les lentilles concaves afin que vous deveniez plus compétent dans la résolution des problèmes de lentilles concaves.