spectre soleil

TP 1S Physique Présentation des lentilles minces convergentes.
1. Observer.
1er cas 2ème cas
1.1. Dans les deux cas :
 identifier l'objet.
 décrire l'image obtenue : taille, position par rapport à l’objet et la lentille, sens.
1.2. Parmi les lentilles présentes sur votre paillasse, vérifier expérimentalement que certaines peuvent servir de
loupe comme dans le 1er cas.
Qu’advient-il de l’image obtenue à travers les autres lentilles ?
1.3. Décrire ces 2 types lentilles :
 les lentilles convergentes (qui permettent d’obtenir une image plus grande que l’objet)
 les autres, les lentilles divergentes
Représentation schématique d’une lentille mince convergente:
2. Comprendre.
Matériel à votre disposition: source de lumière blanche qui éclaire, un objet (une lettre F), un banc optique, un porte-
lentille et une lentille convergente de distance focale 5, 10 ou 20cm, un écran couvert de papier millimétré.
 Mesurer la taille de l'objet. Positionner l'objet sur la graduation 0.
 Placer la lentille à 50,0 cm de l'objet.
 Chercher la position de l'écran pour laquelle on obtient une image nette.
 Noter la position de l'écran, mesurer la taille de l'image.
 En procédant de la même façon, compléter, quand cela est possible, le tableau ci-dessous

Position de la
lentille
50,0 cm
40,0 cm
30,0 cm
20,0 cm
10,0 cm
5,0 cm
Position de l'écran
Taille de l'image
Image
droite/renversée
Exploitation :
2.1. Comment évolue la taille de l'image sur l'écran lorsqu'on rapproche la lentille de l'objet?
2.2. Est-il toujours possible d'obtenir une image sur un écran ?
Il existe pourtant bien une image. Comment pouvez-vous l'observer ?
2.3. Pour la première expérience (position de la lentille : 50,0 cm), sur papier millimétré (échelle horizontale : 1 / 5 ;
échelle verticale: 1/1), placer l'objet, la lentille, l'image.
2.4. Tracer trois rayons lumineux incidents partant du sommet B de l'objet et atteignant la lentille.
2.5. Tracer les 3 rayons émergents.
2.6. Refaire un schéma pour une deuxième lentille au choix.
2.7. A l'aide de vos deux schémas, repérez deux points particuliers par rapport à la lentille.
2.8. En reprenant vos résultats expérimentaux, à quelle condition peut-on obtenir une image sur un écran ?
Image d'un objet situé à l'infini
On simule un objet à l’infini en utilisant une lentille L1 (+5,0 δ) qu’on place à une distance f1’ = 20 cm de l’objet.
Pour L2, on choisit une lentille convergente de distance focale f2’ = 10 cm (+10 δ).
Placer l’écran à 10 cm de L2. Qu’observe-t-on ?
Conclure.
3. Construire graphiquement l’image d’un objet.
Règles des rayons caractéristiques :
Tout rayon lumineux passant par le centre optique O d’une lentille n’est pas dévié.
Tout rayon lumineux arrivant parallèlement à l’axe optique émerge de la lentille en passant par son foyer image F’.
Tout rayon lumineux passant par le foyer objet F émerge de la lentille parallèlement à son axe optique
 En appliquant ces règles, construire soigneusement l’image d’un objet situé à 35 cm de la lentille de distance
focale 10cm ( OF =OF’ = 10 cm )
Echelle horizontale : 1/4 par exemple.
 Déterminer graphiquement la distance réelle entre le centre optique de la lentille et l’image nette sur
l’écran.
 Faire le montage et comparer la distance lentille-écran mesurée à celle obtenue graphiquement.
 Conclure.
F’
f2 ’ = 10,0 cm
L2 (+10 δ)
L1 (+5,0δ)
Objet A
F1
f1’= 20,0 cm
Simulation d’un objet à l’infini
écran