mathématique entre la taille de l’image et la distance objet-lentille. Cela constituera la première
partie de ce TP. Ensuite dans une deuxième partie, nous tenterons de répondre à une deuxième
question que nous nous sommes posés lors du TP sur la chambre noire. Existe-t-il une relation entre
la distance objet-lentille et la distance écran-lentille. Nous supposons qu’il y en existe une, et que
c’est un rapport de proportionnalité.
Protocole :
Matériel :
-rail métallique possédant des support verticaux capable de coulisser
-lentille
-diapositive avec une flèche (objet)
-écran
-lampe
Mise en place des expériences :
Nous allons placer notre lentille derrière la lampe et régler la hauteur de son support de manière à
ce que l’on puisse la regarder à travers la lentille qui sera disposée sur un autre support. Ensuite
nous allumerons la lampe, et la lentille projettera une image de l’objet sur l’écran. Nous réaliserons
donc plusieurs mesures de la distance objet-lentille, de la distance image-lentille et de la taille de
l’image. Bien évidemment nous réaliserons ces mesures au point où l’image est nette. Ensuite nous
ferons une analyse graphique de la distance objet-lentille en fonction de la taille de l’image, et puis
une analyse graphique de la distance objet-lentille en fonction de la distance lentille-écran. Nous
avons réalisé ces manipulations pour deux lentilles de courbures différentes, c’est pourquoi sur
chacun de nos graphiques, il apparaît deux courbes distinctes.
Incertitudes : La zone où l’on peut voir qu’une image nette peut être large, nous avons donc cherché
le premier point de netteté, prit la mesure de ce point, puis nous avons reculé l’écran jusqu’à
atteindre le dernier point de netteté, nous avons alors pris la mesure de ce second point. Cela nous a
permis de faire un encadrement de la mesure de netteté. De plus lors de notre préparation, avant de
débuter le protocole, nous avons pris la mesure des incertitudes de la position de la lentille, de
l’objet, et de l’écran. Ces dernières liées au fait que nous utilisons des supports bien plus large que
l’objet, la lentille ou l’écran. Il est à noter que lorsque nous avons pris la mesure de l’image, nous
avons utilisé une incertitude de plus ou moins 0,1 cm.
Remarque : En dessous d’une certaine distance entre la lentille et l’objet, on peut voir que peu
importe où on place l’écran sur le rail, on n'obtient pas d’image sur celui-ci. En effet, l’objet doit se
situer à une distance minimale de la lentille pour que celle-ci puisse créer une image sur l’écran. Cela
peut s’expliquer par le fait que les rayons lumineux qui partent de l’objet n’ont pas la place
suffisante pour converger après avoir traversé la lentille, lorsque celle-ci est situé trop prêt de
l’objet. Nous verrons par la suite, en cours, que ce phénomène est lié à la distance focale puisque
celle-ci correspond à cette distance minimale en-dessous de laquelle aucune image n’est formée.
Résultats première expérience :
Courbe représentative de la distance objet-lentille en fonction de la taille de l’image (= figure 3) :
(À partir des données présentes dans les tableaux ci-dessous)