DES VERRES CONVEXES OU LENTILLES

077. Les milieux réfringens terminés par des surfaces courbes produisent sur la lumière des effets très-variés suivant la nature et les dispositions de la surface courbe. Nous considérerons d’abord ce qui se passe lorsque les surfaces sont sphériques convexes. On construit pour les usages de l’optique des verres ainsi terminés, qui prennent

le nom de verres convexes , ou en général de lentilles. II sera très-facile d’en concevoir les effets en leur appliquant ce que nous avons dit du prisme. Supposons , en effet ( fig . )52), deux prismes opposés base h base, et deux rayons parallèles GI, GT, tombant sur les faces de ces prismes; ils seront tous deux réfractés en sens opposé , et viendront se réunir derrière les prismes en un point F , situé dans le prolongement des bases des deux triangles.

Si nous supposons maintenant que chacun des triangles décrive une demi-révolution autour de sa base , il en résultera deux cônes obtus opposés base h base ; et dans quelque point des cercles décrits par les points I et I' que tombent des rayons , ils viendront également se réunir au point F.

Si nous examinons (fig- i5o) une lentille terminée par deux portions de sphère , nous pourrons considérer leur courbe comme formée d’un grand nombre de petites lignes droites, et leur surface comme composée d’un grand nombre de petits plans présentant toute sorte d’obliquité , mais parfaitement symétriques autour de l’axe AB. Par conséquent si deux rayons parallèles GI, GF, viennent à tomber sur une des faces de cette lentille , ils se réuniront derrière elle et sur son axe en un point F. On peut en dire autant de tous les rayons qui frapperont celte surface. Il y aura donc derrière la lentille un point commun de réunion que l’on nommera foyer de la lentille. Pour une même lentille, c' foyer sera diversement situé suivant le parallélisme, la convergence ou la divergence des rayons incidens. On nomme foyer principal celui qui est formé par des rayons parallèles.

La courbure que présente la surface d’une lentille amène nécessairement des différences d’incidence pour les rayons qui tombent à différentes distances de l’axe , en

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sorte qu’il se forme , au delà de la lentille et autour de ( l’axe , des caustiques par réfraction , et qu’il n’y a par conséquent point de foyer unique ; néanmoins en employant des surfaces d’une petite étendue et d’une faible courbure , le foyer peut être considéré comme absolu.

Si un objet quelconque est placé d’un côté d’une semblable lentille , on peut voir (fig. 1 54 ) que le point central I de cet objet enverra sur la lentille un cône de rayons qui seront réfractés de manière à se réunir derrière la lentille au point I' et dans l’axe du verre ; que l’ex trémité supérieure H enverra de même un cône de Iumièrt dont l’axe croisera celui de la lentille , et dont les rayons se réuniront en H'; que l’extrémité inférieure G de l’objet enverra un semblable cône qui se rassemblera en G'; et comme on peut en dire autant de tous les points de la surface d’un objet quelconque , il en résulte qu’il se formera derrière la lentille une image renversée des objets placés au devant d’elle , laquelle ftnage pourra être plus grande ou plus petite que l’objet , suivant sa position.

Si l’on suppose (fig. j55) l’œil placé derrière la lentille et regardant au travers un objet quelconque , on conçoit que , les rayons partis de l’objet étant rendus convergens par l’action de la lentille , l’objet paraîtra plus grand, et que les extrémités II et G d’une flèche, par exemple, ! seront rapportées en Ii' et G'.

Il est presque superflu de remarquer que , si une lentille était plane d’un côté et convexe de l’autre, ses effets seraient les mêmes, sauf leur intensité, qui se trouverait réduite à moitié.