DES VERRES CONVEXES OU LENTILLES

392. 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 . Il sera très facile d’en concevoir les effets en leur appliquant

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ce que nous avons dit du prisme. Supposons, en effet ( flg. 1 52) , deux prismes opposés base à base, et deux rayons parallèles GI, GP, tombant sur les faces de ces prismes; ils seront tous deux réfractés en sens opposés, et viendront se réunir derrière les prismes en un point F, silué 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 à base ; et dans quelque point des cercles décrits par les points I et P que tombent des rayons, ils viendront également se réunir au point F.

Si nous examinons ( fig . 1 53 ) 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 *i deux rayons parallèles GI, G'P, 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 cette surface. II y aura donc derrière la lentille un point commun de réunion que l’on nommera foyer de la lentille. Pour une même lentille , ce 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 h différentes distances de l’axe, en sorte qu’il so 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 dei sur-

OU DIOFfRIQUE. 4^ '5

faces 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 (/?g. i54) que le poiut central I de cet objet enverra sur la lentille un cône de rayons qui seront réfractés de manière h. se réunir derrière la lentille au point T et dans l’axe du verre; que l’extrémité supérieure H enverra de meme un cône de lumière dont l’axe croisera celui de la lentille, et dont les rayons se réuniront en IP; 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 image pourra être plus grande ou plus petite que l’objet, suivant sa position.

Si l’on suppose ( fl g. 1 55 ) l’œil placé derrière la lentille et regardant au travers un objet quelconque, on conçoit que , les rayons partis de l’objet étant rendus convergeas par l’action de la lent il le , l’objet paraîtra plus grand, et que les extrémités II et G d’une flèche, par exemple, seront rapportées en PT et G'.

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

DLS VERRES CONCAVES.

3g3. Les effets des verres concaves peuvent être compris avec la plus grande facilité , en les considérant comme des prismes circulaires opposés par leur sommet , au lieu de l’être par leur base , comme dans les verres convexes.

DÉCOMPOSITION

Ces sortes de verres produisent toujours la divergence des rayons, ou du moins diminuent leur convergence. Soient {fig- 1 56 ) deux rayons parallèles Gï , HI , tombant sur un verre concave; ils divergeront, après avoir traversé le verre , dans les directions IG', ÎH'. Si ces rayons G"I, H"I, tombent en convergeant sur le verre concave , ils pourront devenir parallèles, suivant IG ", IH/".

Il en résulte qu/il ne peut jamais y avoir de foyer réel pour un verre concave. On obtient son foyer virtuel en prolongeant jusqu'au point G les rayons III', IG', qui proviennent des rayons parallèles rendus divergens.

Si les verres concaves ne sont pas susceptibles de former de foyer, ce qui semble les rendre inutiles à l’existence des images, ils sont fort employés pour modifier la trop grande convergence des rayons qui pénètrent dans l’œil. On conçoit, du reste, qu’employés seuls ils font apercevoir les objets plus petits, puisqu’ils diminuent la convergence des rayons, et par conséquent l’angle visuel.