RÉFRACTION DANS LES LENTILLES

Puis vient la lentille plan-amveœe, dont une face est plane et l'autre bombée. Enjin, la troisième leulille convergente est le mém&que convergent, dont une face est concave et l'autre, d'une courbure plus prononcée, est bombée ou convexe. Lu figure 91 donne la forme de chacune de ces lentilles vue par sa tranche, ou mieux par son épaisseur, en supposant qu'elle soit coupée dans le sens d'un de ses diamètres.

Le type des lentilles divergentes est la lentille biconcave, formée de deux faces concaves (fig. 92). Puis viennent la Icn-

Fig. 05. — Aie [iriiici|i

tille planrconcave, dont une face est concave et l'autre plane, et le ménisqne divergent, dont les deux faces sont l'une convexe et Tautre concave, cette dernière ayant la plus forte courbure. Pour ne pas ôtre obligé d'y revenir, disons une fois pour toutes que Vaœe pnndpal d'une lentille est la ligne droite indéfinie qui passe par les centres des sphères auxquelles appartiennent leurs surfaces, ou, si l'une de celles-ci est plane, la ligne qui, du centre de la surface courbe, tombe perpendiculairement sur la surface plane. Dans les lentilles convergentes, l'axe traverse te verre dans sa plus grande épaisseur; c'est le contraire dons les lentilles divergentes.

\kk LE MONDE PHYSIQUE.

Avant luiile expérience, les lois connues de la réfraction nous montrent qu'un rayon de lumière qui se propage dans la direction de Taxe traversera la lentille sans déviation et continuera sa route suivant cet axe même, absolument comme s'il traversait normalement une làme à faces parallèles.

11 y a d'autres lignes qui jouissent d'une propriété analogue et qu'on nomme pour cela des a^es secondaires. Ce sont celles qui, dans les lentilles biconcaves on biconvexes dont les faces uni le même rayon de courbure, coupent l'axe au milieu de l'épaisseur maximum ou minimum : 101' (fig. 94) est un axe secondaire dans chacune des lentilles représentées. Toutes les fois qu'un rayon lumineux NI suit, après son entrée, la direction d'une de ces lignes, il émerge dans une direction NT parallèle à celle du rayon incident, et comme les épaisseurs des lentilles sont ordinairement très petites , on peut dire que le rayon incident et le ravon émeraé cheminent sans

ri(I, !li. — Aïes secondaires des Icn- ^ "

tiiii's. Cintre oblique-. dcvïation dans la direction même

de l'axe secondaire. On nomme cfutre optique de la lentille le point 0 où concourent l'axe principal et les axes secondaires. Si les deux faces n'ont pas la même courbure, le centre optique est toujours à l'intérieur, mais il n'est plus à égale distance des deux faces. Pour les lentilles plmi-vonve.res et phin-concuves, le centre optique est sur la surface courbe ; dans les ménisques convergents et divergents, il esta l'extérieur de lu lentille; mais tandis qu'il se trouve du côté de la face convexe dans le ménisque convergent, c'est du côté de la face ctmcave qu'est placé le centre optique d'un ménisque divergent.

Ces définitions bien comprises, voyons quelle est la marche de la lumière à travers une lentille biconvexe.

Plaçons-la en face du Soleil, de manière que son axe prin-

tilles biconvexes s'explique aisément par la marche de la lumière réfractée à travers un prisme. On sait que l'effet produit par ce dernier milieu csl de ramener lu rayon lumineux vers la hase du prisme. Or une lenllilc biconvexe peut être considérée ctiinme formée par une série de prismes superposés et dont l'angle est il'autant plus aigu qu'ils s'approchent plus do l'axe ])rincipal, la déviation étant d'autant plus forte que l'angle est plus ouverl. I^i Hgure 90 suilit pour rendre compte de la convei^ence des rayons, et l'expérience est d'aocord avec la théorie pour montrer que le point de concours est sur l'axe principal, pourvu que les rayons soient très voisins de l'axe.

Examinons les circonstances diverses qui se produisent quand le point lumineux S s'apprijche de plus en plus de la lentille, sur l'axe principal. L'exjilicationcstdu reste la inènie quand les rayons lumineux, au lieu de partir d'un |)oiut situé à une distance infinie , iiroviennent d'une lumière située sur l'axe à une distance linie. Seulement, dans ce cas, le foyer ne coïncide plus avec le foyer principal. Tant que ce point est, d'un côté de la lentille, au delà de la distance focale, son foyer S' se forme sur l'axe au delà du foyer principal; et plus il se rapproche, plus ce foyer s'éloigne. Arrive-l-il à n'être plus éloigné de la lentille que du double de la distance focale, le foyer correspondant est précisément à la même distance. S'il se rapproche encore de la lentille, ie foyer continue à s'éloigner rapidement, jusqu'à ce que, le

l.a Ii/iitilld cimsidi'i-i'C ssciiiljlugc de prismes.

d'une image du point lumineux formé en S'. Plus Tobjet s'approche de la Icnlille, plus l'image s'en approche elle-même; et quand l'objet arrive en contact avec la surfiace transparente f l'image y arrive en même temps que lui.

La marche des rayons lumineux dans une lentille plan-conconvcxcjou dans un ménisque convci'gcnl est la même que dans la lentille biconvexe; seulement la distance focale varie avec ta forme, le degré de courbure, l'épaisseur.

Pig. 98. — Marche lies rayons émanés d'un point silué entre le fojer principal et la Icnlille. Foyer virtuel.