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Laquelle des définitions suivantes correspond à la bonne définition de la distance focale d’une lentille ? (A) La distance focale d’une lentille est la distance entre le centre de la lentille et l’un de ses centres de courbure. (B) La distance focale d’une lentille est la distance entre ses deux foyers. (C) La distance focale d’une lentille est la distance entre le centre de la lentille et l’un de ses foyers. (D) La distance focale d’une lentille est la distance entre ses deux centres de courbure.
Dans cette question, on nous demande de choisir l’une des quatre affirmations décrivant correctement la distance focale d’une lentille. Rappelons-nous ce qu’est la distance focale à l’aide d’un diagramme. Dessinons une lentille convexe mince. Lorsque nous pensons aux lentilles, il y a plusieurs choses importantes à retenir. La vue de côté d’une lentille convexe doit ressembler au chevauchement entre deux cercles. Les centres de ces cercles sont appelés les centres de courbure de la lentille, et la droite qui les relie est appelée axe optique.
Lorsque des rayons de lumière parallèles passent à travers une lentille convexe, la lentille change la direction des rayons de sorte qu’ils convergent ou se rapprochent. Après avoir traversé la lentille, les rayons lumineux se rencontrent en un point de l’axe optique, appelé foyer. Parce que la lumière peut traverser la lentille dans les deux sens, la lentille a en fait deux foyers, un de chaque côté.
Alors, quelle est la distance focale ? La distance focale est la distance entre le centre de la lentille, que nous avons marquée avec cette ligne pointillée rose, et l’un des foyer. Cette distance doit être mesurée le long de l’axe optique. Maintenant que nous connaissons la longueur focale, nous pouvons choisir la bonne réponse dans la liste.
Nous pouvons exclure immédiatement les réponses (A) et (D) car elles mentionnent toutes les deux les centres de courbure de la lentille. Bien que la lentille ait deux centres de courbure, aucun d’entre eux n’est utilisé pour déterminer la distance focale de la lentille. Donc, ces options ne peuvent pas être correctes.
Maintenant, regardons la réponse (B). La distance focale d’une lentille est la distance entre ses deux foyers. Cela peut sembler crédible, car nous savons que la distance focale d’une lentille dépend de la position du foyer. Cependant, la distance focale n’est pas mesurée entre les deux foyers. La distance focale est mesurée entre le centre de la lentille et l’un des foyers. La réponse (B) ne peut donc pas être correcte.
Cela nous laisse avec l’option (C). La distance focale d’une lentille est la distance entre le centre de la lentille et l’un de ses foyers. C’est correct, donc la réponse (C) est notre réponse finale.
