Une lentille divergente : toujours virtuelle, toujours réduite
1 · Prédire
Une lentille divergente a une distance focale négative. Forme-t-il jamais une image réelle agrandie, comme le peut une lentille convergente ?
- Non : une lentille divergente forme toujours une image virtuelle plus petite et verticale, quelle que soit la distance de l'objet.
- Il forme une image réelle lorsque l'objet est suffisamment éloigné.
- Il forme toujours une image réelle et agrandie.
2 · Configurer
- Ouvrez le préréglage virtuel divergent et appuyez sur Réinitialiser. La distance focale de l'objectif est fixée à −10 cm.
- Activez les lectures de distance et de grossissement de l’image.
- Réglez la distance de l’objet pour chaque essai et enregistrez la distance et le grossissement de l’image.
3 · Collecter les Données
| Distance objet d_o (cm) | Distance image d_i (cm) | Grossissement m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 30.00 | ||
| 40.00 |
Tracez le grossissement m (axe y) par rapport à la distance de l'objet d_o (axe x) pour vos trois essais. Est-ce que je dépasse parfois 1 ?
4 · Analyser
- Pour un essai, calculez d_i à partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i en utilisant f = −10 cm, puis m = −d_i/d_o. Comparez les deux au tableau.
- Expliquez pourquoi, quelle que soit la taille de d_o, d_i reste négatif (virtuel) et m reste positif et inférieur à 1 pour une lentille divergente — contrairement au comportement d'une lentille convergente dans l'expérience convergente réelle.
5 · Approfondir
- Un judas de porte utilise une lentille divergente (ou une conception grand angle similaire) pour montrer une image à champ de vision large et réduit de quiconque se trouve à l'extérieur. Expliquez pourquoi une image réduite est exactement ce que vous souhaiteriez pour un judas.
- À mesure que d_o devient très grand (objet très éloigné), à quoi s'approche d_i ? Comparez-la à la distance focale de l'objectif et expliquez physiquement pourquoi l'image virtuelle d'un objectif divergent ne peut jamais dépasser son propre point focal.
La physique derrière cette expérience
Imagerie à lentilles divergentes
Une lentille divergente a une distance focale négative. La substitution de f < 0 dans 1/f = 1/d_o + 1/d_i donne toujours un d_i négatif (virtuel) et 0 < m < 1 (réduite, verticale) pour toute distance d'objet positive.