Calculateur de distance focale

Calculez la distance focale, le grandissement et la puissance optique à partir des distances objet et image avec l'équation des lentilles minces.

Calculateur de lentille mince
Saisissez des distances positives en mètres, mesurées depuis le centre optique d'une lentille convergente.

À propos du calcul de distance focale

La distance focale décrit la capacité d'un système optique à faire converger ou diverger la lumière. Pour une lentille mince convergente, les distances objet et image sont liées à la focale par l'équation des lentilles minces : l'inverse de la focale égale la somme des inverses des deux distances. En réarrangeant, la focale est leur produit divisé par leur somme. Ce calculateur applique cette relation lorsque les deux distances sont positives et exprimées en mètres. Le résultat comprend le grandissement transversal. Sa valeur absolue est la distance image divisée par la distance objet et indique la taille relative de l'image. Une valeur de 0.2 correspond à un cinquième de la taille de l'objet ; une valeur supérieure à 1 indique un agrandissement. Avec une convention de signes complète, l'image réelle d'une lentille convergente est renversée et le grandissement négatif. Cet outil pratique affiche sa valeur absolue pour faciliter la lecture des tailles. La puissance optique est l'inverse de la focale en mètres et s'exprime en dioptries. Une lentille de focale 0.5 mètre a une puissance de 2 dioptries, contre 10 dioptries pour 0.1 mètre. Une focale plus courte signifie donc une puissance plus forte. Les dioptries sont courantes pour les prescriptions de lunettes, les loupes et d'autres systèmes, car les puissances de lentilles minces très proches peuvent souvent s'additionner directement. La précision impose de mesurer depuis le centre optique, et non depuis l'avant du boîtier ou de l'appareil photo. Le modèle suppose aussi une épaisseur négligeable devant les distances et des rayons proches de l'axe optique. Les objectifs photographiques réels comportent plusieurs éléments ; leur focale indiquée correspond à un modèle optique effectif, pas à une simple distance physique. Utilisez cet outil pour les cours d'optique, les expériences photographiques, la préparation en microscopie, les projecteurs et une première sélection de lentilles. Il est surtout fiable pour des lentilles minces idéales dans l'air. Pour des lentilles épaisses, des éléments très courbés, des objets ou images virtuels, utilisez les distances algébriques adaptées et un modèle optique complet.

Exemples de distance focale

DistancesRésultatsApplication
u = 1 m, v = 1 mf = 0.5 m, puissance = 2 DUn objet et une image réelle à égale distance de la lentille donnent un grandissement unitaire en valeur absolue.
u = 0.5 m, v = 0.1 mf = 0.0833 m, puissance = 12 DUne lentille à courte focale forme une image réduite avec un grandissement de 0.2.
u = 2 m, v = 0.5 mf = 0.4 m, puissance = 2.5 DUn montage de type projecteur produit un grandissement de 0.25.

Comment utiliser le calculateur de focale

  1. Mesurez la distance objet depuis le centre optique et saisissez-la en mètres.
  2. Mesurez la distance image depuis le même centre optique et saisissez-la en mètres.
  3. Sélectionnez Calculer pour appliquer l'équation des lentilles minces.
  4. Consultez la focale, le grandissement et la puissance optique.

Questions sur le calculateur de distance focale

Qu'est-ce que l'équation des lentilles minces ?

Elle relie la focale aux distances objet et image, en supposant une lentille idéale d'épaisseur négligeable devant ces distances.

Pourquoi utiliser des mètres ?

L'inverse de la focale est alors directement la puissance en dioptries. Convertissez les centimètres ou millimètres en mètres avant la saisie.

Que signifie le grandissement ?

Il compare la taille de l'image à celle de l'objet. Une valeur absolue inférieure à un indique une réduction ; supérieure à un, un agrandissement.

Qu'est-ce qu'une dioptrie ?

C'est une unité de puissance optique égale à un mètre inverse. Une lentille de 4 dioptries a donc une focale de 0.25 mètre.

Cela convient-il aux objectifs photo ?

L'estimation idéalisée est utile, mais les objectifs composés nécessitent les positions des plans principaux et les données du fabricant pour une modélisation précise.