OA OA OF 1 ` 1 ` 1 − =

TP 2 DE PCL : OPTIQUE, les lentilles
I-
CARACTERISTIQUES DE LA LUMIERE VISIBLE
1.
Visibilité d’un objet
Quel schéma correspond au trajet réel suivi par la lumière perçue par
l’œil lors de l’observation d’un objet ? Donnez les conditions requises
pour qu’on objet soit visible ?
2.
Propagation de la lumière
Je vois D, mais pas C, et A me cache E. Où suis-je ? Quelle
propriété de la lumière mettait vous en évidence pour répondre.
Dans quel type de milieu la lumière visible se propage t-elle ?
Donnez quelques exemples.
II-
FORMATION D’UNE IMAGE : utilisation des lentilles convergentes
1.
Qu’est ce qu’une lentille ?
Prenez les lentilles qui vous sont présentées et comparez les au toucher ainsi qu’en regardant un texte au travers. Quelles sont
vos observations ? En combien de types différents peut on les classer.
Avec chacune des trois lentilles convergentes, essayez de former l’image du néon sur une feuille blanche. Que remarquez
vous ?
2.
Formation d’une image par une lentille convergente-Distance focale OF’ (voir schéma)
3.
Mesures de distances focales par différentes méthodes
A l’aide de quatre méthodes différentes, vous allez mesurer les distances focales ainsi que les vergences des trois lentilles
convergentes. Vous comparerez ensuite les résultats obtenus à l’aide de chacune de ces méthodes.
Placez l’objet source de lumière sur la graduation 10 cm (il ne sera plus déplacé).
a.
Méthode n°1 : Détermination approximative de la distance focale
Placez la lentille sur la graduation 130 cm. Pour chacune des trois lentilles, faites l’image de l’objet sur l’écran (il s’agit en fait
de la même expérience que précédemment avec le néon). Mesurez alors la distance séparant la lentille de l’écran. Cette distance
est une valeur approchée de la distance focale OF’ de la lentille. Déduisez-en sa vergence C.
b.
Méthode n°2 : Méthode à l’aide de la formule de conjugaison
Soit la formule de conjugaison :
1
1
1
=
−
OF ' OA' OA
Pour chacune des trois lentilles, réalisez l’image de l’objet en un point de votre choix. Mesurez alors les distances OA’ et OA.
A l’aide de la formule de conjugaison, déduisez la distance focale de la lentille OF’. Calculez sa vergence C.
c.
Méthode n°3 : Méthode de Silbermann
Pour chacune des trois lentilles, recherchez les positions de la lentille et de l’écran permettant d’obtenir une image renversée de
même taille que l’objet. La distance objet-image est alors égale à 4 fois la distance focale OF’. Déduisez en la distance focale
de la lentille OF’. Calculez sa vergence C.
d.
Méthode n°4 : Méthode d’auto-collimation
Enlevez l’écran et placez un miroir derrière la lentille. En déplaçant l’ensemble lentille-miroir, formez l’image inversée de
l’objet dans son plan, elle est de même taille que l’objet. La distance objet-lentille est égale à la distance focale OF’ de la
lentille. Mesurez la. Calculez sa vergence C.
Recopiez et remplissez les tableaux fournis en respectant le nombre de chiffres significatifs de toutes vos valeurs.
Comparez les valeurs expérimentales avec celles indiquées sur chaque lentille. Quelle est selon vous la méthode la plus
précise ? Justifiez.