Image réelle d'un objet réel

Un objet est réel s'il émet de vrais rayons. Une image est réelle si elle se trouve à l'intersection de vrais rayons. Dans cette vidéo tu apprends à savoir si l'image d'un objet réel est réelle ou virtuelle.

Objet réel

La notion d’objet réel fait opposition à celle d’objet virtuel. Un objet est repéré par deux extrémités : 2 points A et B orientés de A vers B. Un objet est réel lorsqu’il se trouve à gauche de la lentille convergente, et une image est réelle lorsqu’elle se trouve à droite de la lentille convergente. Si l’image se trouvait à gauche, alors elle serait qualifiée de virtuelle, et de même un objet est virtuel lorsqu’il est à droite de la lentille (derrière la lentille).

Modèle du rayon lumineux

Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se déplace en ligne droite. Un milieu transparent est un milieu dans lequel la lumière peut passer (en opposition avec opaque). Un milieu est homogène, lorsque, en tous points du milieu, les caractéristiques sont les mêmes (en opposition avec hétérogène).

Par exemple, l’air est un milieu homogène mais le brouillard est un milieu hétérogène (il y des gouttes dans certains endroits et de l’air dans d’autres). Comme la lumière va en ligne droite, on peut tracer des droites pour représenter les rayons dans les schémas optiques : c’est le modèle du rayon lumineux.

L’objet diffuse de la lumière

L’objet AB est forcément éclairé par une source de lumière, ainsi à son tour le point B va rediffuser de la lumière. Il y a donc une multitudes de rayons partant du point B dans toutes les directions. Un certain nombre de ces rayons lumineux passant par la lentille, on peut alors, grâce à des rayons particuliers, déterminer la position et la taille de l’image réelle de l’objet AB.

L’image de l’objet AB

Pour déterminer l’image réelle A′B′ il faut utiliser les trois rayons particuliers qui partent de B :

1. Celui qui est parallèle à l’axe optique, il sera alors dévié pour passer par le foyer image F′.
2. Celui qui passe par le centre optique O, il n’est pas dévié.
3. Celui qui passe par le foyer objet F′, il est ressort parallèle à l’axe optique après la lentille.

L’intersection de ces trois rayons est la position du point B′, et en réalité seuls 2 sur 3 de ces rayons sont nécessaires. On dit alors que la lentille conjugue les points B et B′.

Pour trouver A′, il suffit de tracer une perpendiculaire à l’axe optique qui remonte de B′,A′ se trouve à l’intersection de cette perpendiculaire et de l’axe optique.

Pour ce qui est des distances algébriques, on voit que ĀB̄ mais que Ā'B̄' est négative : l’image est donc renversée.

Le grandissement

Une notion mathématique est associée aux objet et image à travers une lentille : c’est le grandissement noté γ, il vaut : γ = Ā'B̄ /  ĀB̄ et est sans unité,  car c’est un rapport entre 2 distances.

► Exemple :

d’après le schéma de l'image de l'objet AB, on a : γ = −6.5 × 10⁻² / 9 × 10⁻² = −0.7

Il faut faire attention aux chiffres significatifs pour écrire un résultat correct. Ici, comme le numérateur a deux chiffres significatifs et le dénominateur un seul, on écrit un résultat avec un seul chiffre significatif.

► Remarque :

• Si |γ| < 1  c’est-à-dire −1 < γ < 1 alors l’image sera plus petite que l’objet.
• Si γ < 0 alors l’image est renversée.