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Physique-chimie (spécialité) · Première

Lentilles minces et conjugaison : quiz de Première

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une lentille mince a une épaisseur faible devant les rayons de courbure de ses faces.3
  • À bords minces, elle est convergente ; à bords épais, elle est divergente (lentille plus réfringente que le milieu qui l'entoure).2
  • Un rayon qui passe par le centre optique n'est pas dévié.2
  • La distance focale image est la distance entre le centre optique OO et le foyer image F′F'.2
  • La relation de conjugaison relie la position de l'objet à celle de son image, dans les conditions de Gauss.4

Avant de commencer

Ce quiz porte sur les lentilles minces et sur la relation de conjugaison : reconnaître une lentille convergente ou divergente, connaître le centre optique et les foyers, savoir ce que devient un rayon particulier, puis calculer la position d'une image. Il prolonge ce que tu as vu sur les ondes et les signaux, et prépare l'étude de la couleur et de la vision.

Quiz

14 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Quelle est la définition d'une lentille mince ?

  2. Une lentille dont les bords sont minces (et dont l'indice est plus grand que celui du milieu qui l'entoure) est :

  3. Une lentille à bords épais, d'indice plus grand que celui du milieu qui l'entoure, transforme un faisceau de lumière parallèle en un faisceau convergent.

  4. Parmi ces lentilles, lesquelles ont des bords minces ?

    Plusieurs réponses possibles.

  5. Que devient un rayon lumineux qui passe par le centre optique d'une lentille mince ?

  6. Que représente la distance focale image d'une lentille mince ?

  7. Des rayons lumineux parallèles entre eux arrivent sur une lentille mince convergente avec une inclinaison par rapport à l'axe optique. Où se rejoignent-ils après la lentille ?

  8. Que signifie « deux points A et A' sont conjugués » ?

  9. Les relations de conjugaison ne s'appliquent correctement qu'avec les conditions de Gauss, car les systèmes optiques ne sont pas rigoureusement stigmatiques (sauf le miroir plan).

  10. Si un objet A est situé sur l'axe optique d'une lentille, où se trouve son image A' ?

  11. Pour une lentille mince, que peut-on dire des sommets des deux faces et du centre optique ?

  12. On utilise la relation de conjugaison de Descartes 1OA′‾−1OA‾=1f′\dfrac{1}{\overline{OA'}}-\dfrac{1}{\overline{OA}}=\dfrac{1}{f'}. Une lentille convergente a une distance focale image f′=10f'=10 cm. Un objet est placé à OA‾=−30\overline{OA}=-30 cm. Calcule OA′‾\overline{OA'} en cm.

  13. Avec la même relation 1OA′‾−1OA‾=1f′\dfrac{1}{\overline{OA'}}-\dfrac{1}{\overline{OA}}=\dfrac{1}{f'}, une lentille convergente a f′=20f'=20 cm et l'objet est à OA‾=−30\overline{OA}=-30 cm. Calcule OA′‾\overline{OA'} en cm.

  14. Pour aller plus loin (hors programme de Première) : une lentille divergente a une distance focale image f′=−10f'=-10 cm. Un objet est placé à OA‾=−10\overline{OA}=-10 cm. Avec 1OA′‾−1OA‾=1f′\dfrac{1}{\overline{OA'}}-\dfrac{1}{\overline{OA}}=\dfrac{1}{f'}, calcule OA′‾\overline{OA'} en cm.

Les questions qu'on se pose

Pourquoi dit-on que les calculs sur les lentilles minces sont plus simples ?

Une lentille mince a une épaisseur faible devant les rayons de courbure de ses faces.3 On peut alors considérer les sommets des faces et le centre optique comme confondus,2 ce qui évite de repérer plusieurs points de référence : toutes les distances se mesurent à partir du centre optique OO.

Quand puis-je utiliser la relation de conjugaison ?

Dans les conditions de Gauss, c'est-à-dire en pratique pour des rayons peu inclinés et proches de l'axe, car les systèmes optiques ne sont pas rigoureusement stigmatiques.4 Hors de ces conditions, l'image n'est plus un point net et la relation ne donne qu'une valeur approchée.

Comment savoir si une lentille est convergente ou divergente ?

Regarde ses bords : à bords minces, elle est convergente ; à bords épais, elle est divergente, dans le cas d'une lentille plus réfringente que le milieu qui l'entoure.2 Tu peux aussi faire le test d'un faisceau parallèle : s'il converge après la lentille, elle est convergente.

Sources

  1. Lentilles minces et relation de conjugaison, Académie de Nancy-Metz. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Lentille — Encyclopédie, Larousse. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Lentille mince, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Relation de conjugaison, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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