Comment caractériser une lentille mince convergente ou divergente ?

Deux types de lentilles

Une lentille mince convergente est plus épaisse en son centre que sur les bords : elle fait converger un faisceau de rayons lumineux parallèles vers un point unique. Une lentille mince divergente est plus fine en son centre que sur les bords : elle fait diverger un faisceau de rayons parallèles.

Ces deux types de lentilles sont représentés par des symboles différents : une flèche à double pointe vers l'extérieur pour une lentille convergente, une flèche à double pointe vers l'intérieur pour une lentille divergente.

Le centre optique et les foyers

Le centre optique O d'une lentille est le point par lequel tout rayon lumineux traverse la lentille sans être dévié. L'axe optique est la droite qui passe par ce centre optique, perpendiculaire au plan de la lentille.

Le foyer image F' est le point de l'axe optique où converge un faisceau de rayons parallèles à l'axe optique après avoir traversé une lentille convergente. Le foyer objet F est le point symétrique de F' par rapport au centre optique O.

Distance focale et vergence

La distance focale f' correspond à la distance entre le centre optique O et le foyer image F', exprimée en mètres. La vergence V d'une lentille, exprimée en dioptries, est reliée à la distance focale par la relation V = 1/f'.

Plus la distance focale d'une lentille convergente est petite, plus sa vergence est grande, et plus elle fait converger fortement les rayons lumineux.

L'essentiel

Une lentille convergente fait converger les rayons parallèles, une lentille divergente les fait diverger.
Le centre optique O n'est traversé par aucun rayon dévié ; les foyers F et F' sont symétriques par rapport à O.
La vergence V = 1/f', exprimée en dioptries, caractérise la puissance d'une lentille.

Construire géométriquement l'image d'un objet par une lentille convergente