Fiche de cours

Foyer et distance focale

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Objectif

Une loupe recevant la lumière du soleil peut enflammer une feuille de papier si elle est placée à une certaine distance de la feuille. Les rayons du soleil convergent alors tous vers un point. Comment peut-on nommer ce point ? Comment peut-on caractériser cette distance ?

1. Le foyer d'une lentille convergente

a. Expérience

On déplace une lentille recevant la lumière du soleil devant une feuille de papier.

b. Observations

Lorsque la lumière du soleil traverse la lentille, alors ses rayons convergent tous vers un point très lumineux.

En ce point, la température est très élevée. On peut enflammer la feuille de papier car la lentille concentre l’énergie lumineuse.

c. Conclusion

Lorsqu’un faisceau de lumière parallèle traverse une lentille convergente, alors les rayons lumineux issus de cette lentille convergent tous vers un point : le foyer F de la lentille.

L’énergie lumineuse est concentrée au foyer de la lentille.

2. Comparons des lentilles convergentes

a. Expérience

On envoie un faisceau de lumière parallèle sur différentes lentilles convergentes.

b. Observations

La position du foyer dépend de la lentille.

Plus une lentille est convergente, plus le foyer est proche de la lentille.

c. Conclusion

On appelle distance focale f, la distance entre la lentille et le foyer.

Elle s'exprime en centimètre (cm).

Plus une lentille est convergente, plus sa distance focale est petite.

L'essentiel

Lorsqu'un faisceau de lumière parallèle traverse une lentille convergente, alors les rayons lumineux convergent tous vers le foyer F de la lentille.

L'énergie lumineuse est concentrée au foyer de la lentille.

On appelle distance focale f, la distance entre la lentille et le foyer.

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