Une substance transparente réunie par deux surfaces sphériques - l'une ou les deux - crée une lentille. Il s'agit généralement de verres ou de plastiques transparents qui sont circulaires, possèdent deux faces principales et sont moulés ou polis de manière à produire soit une convergence, soit une divergence de la lumière. Les lois fondamentales de la physique comme la réflexion et la réfraction régissent le fonctionnement de la lentille. En fonction de la nature de leur interaction avec la lumière, les lentilles peuvent être classées principalement en deux types, les lentilles concaves et les lentilles convexes.
La principale différence entre une lentille concave et une lentille convexe est qu'une lentille concave fait diverger la lumière qui la traverse, tandis qu'une lentille convexe fait converger le faisceau de lumière qui la traverse.
Dans cet article, nous examinerons ces différences plus en détail. Nous parlerons de la façon dont elles interagissent avec la lumière et d'autres différences entre elles. Commençons !
Qu'est-ce qu'une Lentille Concave ?
Une lentille concave dévie un faisceau lumineux droit de la source et le concentre en une projection raccourcie, verticale et virtuelle. Elle permet de créer des images tant réelles que virtuelles. Dans une lentille concave, au moins une surface interne est incurvée.
Puisqu'elle est arrondie au centre et bombée vers l'extérieur sur les bords, une lentille concave fait diverger la lumière qui la traverse. Elle est également connue sous le nom de lentille divergente. Elles font paraître les choses éloignées plus petites qu'elles ne le sont en réalité, et elles sont donc utilisées pour soigner la myopie.
Qu'est-ce qu'une Lentille Convexe ?
On parle de lentille biconvexe ou simplement de lentille convexe si les surfaces de la lentille sont incurvées vers l'extérieur. Elles sont plus épaisses au milieu et plus fines sur les bords.
Ces lentilles peuvent focaliser un faisceau lumineux extérieur sur un point du côté opposé en le faisant converger. C'est pourquoi elles sont également appelées lentilles convergentes. Outre les lentilles biconvexes, il existe une lentille plano-convexe, dans laquelle une des surfaces est plate et l'autre convexe.
Principales différences entre les Lentilles Concaves et les Lentilles Convexes
Nature de l'image
Lentille concave : L'image formée d'un objet par un miroir concave est diminuée en taille. Elle est également virtuelle et en position verticale. L'emplacement de l'image formée ne dépend pas de la position de l'objet. Elle est toujours formée entre l'objet et la lentille.
Lorsqu'un objet est positionné à l'infini, le foyer de la lentille concave crée une image virtuelle de cet objet. La taille de l'image est fortement réduite à la taille d'un point. D'autre part, une image virtuelle est créée entre le centre optique et le foyer de la lentille convexe lorsqu'un objet est positionné à une distance spécifique de la lentille. L'image est plus petite que l'objet en termes de taille.
Lentille convexe : Dans une lentille convexe, l'image de l'objet formée est réelle, inversée et diminuée lorsqu'elle est maintenue au foyer. Lorsqu'un objet est positionné à deux fois la distance du point focal, on obtient une image réelle, inversée et de la même taille que l'objet. Alors que lorsqu'un élément est positionné entre 2F et F, une image réelle, inversée et plus grande que l'objet est créée.
Apparence
Comme le nom l'indique, les concaves ressemblent à une grotte, et la surface sphérique se courbe à l'intérieur. Elles sont plus fines au centre et plus épaisses sur les bords. À l'inverse, les surfaces sphériques d'une lentille convexe se bombent vers l'extérieur, ce qui les rend plus épaisses au centre et plus fines sur les bords.
Longueur focale
La distance entre le centre de la lentille et son foyer est appelée distance focale. La longueur focale d'une lentille concave est négative, et celle d'une lentille convexe est positive.
Nature de l'interaction avec la lumière
Une lentille concave déplace ou diverge le faisceau lumineux incident en l'éloignant de son axe principal. Pendant ce temps, une lentille convexe déplace ou fait converger un faisceau lumineux incident vers son axe principal.
Tableau de Comparaison : Lentilles Concaves Vs Convexes
| Paramètres | Concave | Convexe |
| Nature de l'image formée | Toujours virtuelle | Elle peut être réelle ou virtuelle |
| Position de l'image | Droite | Elle peut être droite ou inversée |
| Convergente ou divergente | Divergente | Convergente |
| Applications | Utilisée pour les lunettes et lentilles, certains télescopes, les judas de porte, etc. | Utilisée dans les rétroprojecteurs, les microscopes de projection, les télescopes de base, les loupes et les appareils photo pour concentrer la lumière du soleil |
| Nature de la distance focale | Négative | Positive |
Similitudes entre les Lentilles Concaves et Convexes
Les lentilles convexes et concaves présentent certaines similitudes fondamentales, mais un examen plus approfondi révèle plus de différences que de similitudes.
La principale similitude est qu'elles fonctionnent toutes deux sur la même idée fondamentale, à savoir que la capacité de la lentille à courber les rayons lumineux et à produire un point focal est réalisée par la différence d'indices de réfraction entre la lentille et le milieu qui l'entoure.
FAQs
Quelle lentille est utilisée pour soigner la myopie de l'œil ?
Les lentilles concaves sont utilisées pour traiter la myopie de l'œil, tandis que les lentilles convexes sont utilisées pour traiter l'hypermétropie de l'œil.
Une lentille concave peut-elle former une image réelle ?
Non, l'image formée par une lentille concave est toujours virtuelle.
Qu'est-ce que la puissance d'une lentille ?
La puissance d'une lentille est définie comme la capacité à faire converger ou diverger les rayons lumineux qui la frappent.
Que se passe-t-il lorsqu'une lentille concave et une lentille convexe sont combinées ?
Si une lentille concave et une lentille convexe de même distance focale sont combinées, la puissance devient nulle.
Conclusion
Alors, quelle est la différence entre une lentille concave et une lentille convexe ? En bref, une lentille concave dévie la lumière vers l'extérieur tandis qu'une lentille convexe la dévie vers l'intérieur. Ce changement de direction fait que les images apparaissent différemment selon le type de lentille utilisé. Nous espérons que cet article a permis de dissiper toute confusion sur ces deux types de lentilles et leurs diverses utilisations.
