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Concept
Focale
Résumé
vignette|Le foyer image et la distance focale (positive) d'une lentille convergente.
vignette|Le foyer image et la distance focale (négative) d'une lentille divergente.
vignette|Le foyer image et la distance focale (négative) d'un miroir concave.
vignette|Le foyer image et la distance focale (positive) d'un miroir convexe.
La distance focale est une des caractéristiques principales d'un système optique. Elle est égale à la distance entre un des plans principaux et le foyer correspondant :
la distance focale objet, notée , est la distance algébrique séparant le point principal objet du foyer objet ;
la distance focale image, notée , est la distance algébrique séparant le point principal image du foyer image .
Par contraction, le terme focale désigne couramment la distance focale image.
Il s'agit d'une distance algébrique dont le signe est déterminé par la convention classique en optique : toutes les distances sont positives lorsqu'elles sont orientées dans le sens de la propagation de la lumière. Ainsi, les systèmes optiques divergents ont une focale négative, tandis que les systèmes optiques convergents ont une focale positive. La focale est liée à la vergence, cette dernière tenant compte de l'indice de réfraction du milieu.
En photographie, la focale désigne la distance focale image de l'objectif photographique utilisé. Elle est, avec l'ouverture, l'une de ses principales caractéristiques.
Lentille optique
Dans le cas d'une lentille mince, on considère souvent que les deux plans principaux sont confondus avec le centre optique de la lentille : . La formule permettant de déterminer la focale d'une lentille mince sphérique, d'après ses caractéristiques géométriques, est appelée « formule des opticiens ». En notant et les rayons de courbure de chacun des dioptres sphériques qui la constitue — est le sommet et le centre de la sphère — dans le sens de parcours de la lumière, et l'indice de réfraction du matériau dans lequel la lentille est usinée, on a :
Lorsqu'une face est plane on considère son rayon de courbure comme infini, ramenant l'un des à 0.
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