a) lentille convergente

CÉGEP LIMOILOU
DÉPARTEMENT DE PHYSIQUE
203-NYC-05
v.1.1
ONDES ET PHYSIQUE MODERNE
H2009
LABORATOIRE #3
LES LENTILLES
BUT : Vérifier la formule des lentilles et celle du grandissement transversal et déterminer la distance
focale et le grandissement de deux lentilles. Étudier divers instruments d’optique (microscope et
télescope).
A) LENTILLE CONVERGENTE
En utilisant la lentille convergente de 10 cm,
Objet
Image
effectuez 4 mesures de différentes de p, q,
yO et yI et estimez les incertitudes sur ces
valeurs.
Calculez f et m avec les incertitudes.
Comparer entre-elles les différentes valeurs de f et de m à l’aide d’un diagramme d’égalité physique.
Observez visuellement les images réelles ou virtuelles formées en faisant varier p et décrivez
qualitativement ce que vous observez.
Construisez un schéma avec les rayons principaux illustrant le cas de l’image réelle d’un objet réel et
un autre schéma illustrant l’image virtuelle d’un objet réel (cas p  f et cas 0  p  f)
f = 10 cm
#1
#2
#3
#4
p (cm)
q (cm)
f (cm)
yo (cm)
yi (cm)
m = yi/yo
m = -q/p
B) LENTILLE DIVERGENTE
En utilisant la lentille convergente
précédente, réalisez un montage
permettant de mesurer la distance focale
d’une lentille divergente (f = -20 cm).
Effectuer 2 mesures de différentes de p2,
q2, yO2 et yI2 et estimer les incertitudes sur
ces valeurs. Calculer f et m avec les
incertitudes.
Observez visuellement les images réelles
ou virtuelles formées en faisant varier p et
décrivez qualitativement ce que vous
observez.
Construisez un schéma avec les rayons
principaux illustrant le cas de l’image
virtuelle d’un objet réel et un autre
schéma illustrant l’image réelle d’un objet
virtuel.
Lentille convergente
Source
Objet1
f = -20 cm
p2 (cm)
q2 (cm)
f (cm)
yo2 (cm)
yi2 (cm)
m = yi/yo
m = -q/p
Ecran
Lentille divergente
Image1
&objet2
#1
Objet2
#2
C) LENTILLE ET MIROIR PLAN
Réalisez le montage en utilisant une lentille
de 20 cm et un miroir plan de manière à
obtenir une image réelle sur l’écran.
Positionnez l’objet, la lentille et le miroir et
notez leurs positions. Mesurez les positions
des trois images.
Calculez la position et le grandissement des
images et comparez avec les valeurs
obtenues expérimentalement. Construisez un
schéma à l’échelle avec les rayons principaux.
D) MICROSCOPE
Réalisez un microscope rudimentaire en
utilisant un oculaire (10 cm) et un objectif.
Positionner l’objet près de l’objectif et
mesurer la position et la taille de l’image
intermédiaire.
Positionner l’oculaire de manière à ce que
l’image finale apparaisse à l’infini.
Décrire l’image que vous observez dans
l’oculaire. Calculer le grossissement.
Construire un schéma avec les rayons.
Source
Ecran
Lentille convergente
Miroir plan
Image intermédiaire
Oculaire
Objet
Image
Source
Objet
Objectif
Oeil
E) TÉLESCOPE
Réalisez un télescope rudimentaire en utilisant une lentille de 50 cm et un oculaire de 10 cm.
Placez l’objet à observer au fond de la classe et mesurer sa position. Observez et mesurez (yi et q)
l’image intermédiaire sur un écran et comparez avec les valeurs prédites.
Positionnez l’oculaire de manière à ce que l’image finale apparaisse à l’infini.
Décrivez l’image que vous observez dans l’oculaire. Calculez le grossissement théorique et
comparez-le aux observations. Construisez un schéma avec les rayons principaux.
F) RAPPORT DE LABORATOIRE :
1.2.3.4.5.6.7.8.9.-
But
Schémas de montage
Critique des mesures directes
Présentation des données (Tableaux)
Les observations qualitatives
Tracés des rayons principaux pour les sept cas différents
Traitement des données (mesures indirectes et incertitudes)
Discussion
Conclusion
G) LISTE DU MATÉRIEL :
Banc d’optique.
Lentilles +5, +10, +20, +50 et -20 cm.
Sources lumineuses, tiges et supports.
Miroir plan.
Objectifs de microscope.
Ruban à mesurer.