optique géométrique enonce

Chapitre A.2 Optique géométrique
TP : Optique
L’objectif du TP est de vérifier les propriétés de la lumière à l’aide de plusieurs instruments de
base d’optique : miroirs, prismes, lentilles minces.
Pour chaque expérience, les résultats obtenus sont à reporter sur le document réponse.
Première expérience : réflexion de la lumière par un miroir plan
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
disque papier gradué
lumière incidente
90
60
source de lumière
blanche
(une raie)
30
0
i
miroir plan
feuille A4
r
lumière réfléchie
droite perpendiculaire au miroir
a)
b)
c)
d)
e)
Tracer sur le document réponse la droite perpendiculaire au plan du miroir.
Mesurer l’angle incident i et l’angle réfléchi r.
Tracer les rayons incident et réfléchi et indiquer les angles i et r.
Refaire les mesures du b) et c) pour ’i = 60°.
Conclusion : Quelle est la relation entre les angles incident et réfléchi ?
Deuxième expérience : réflexion de la lumière par un miroir sphérique
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
miroir sphérique
lumière incidente
source de lumière
blanche
(trois raies)
J. Bernaud P. Bonis
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Chapitre A.2 Optique géométrique
a)
Reporter sur le document réponse les trois rayons réféchis.
b)
Expliquer les observations.
Troisième expérience : réfraction de la lumière par un prisme transparent
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
lumière incidente
source de lumière
blanche
(une raie)
a)
b)
60
prisme transparent
90
30
0
lumière réfractée
i
r
Relever l’angle incident i et l’angle réfracté r.
On défini l’indice de réfraction n du prisme par : n = sin i . Calculer n.
sin r
Quatrième expérience : dispersion de la lumière par un prisme transparent
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
prisme transparent (gros)
source de lumière
blanche
(une raie)
Observer la lumière colorée réfractée par le prisme et reporter les observations sur le document
réponse.
J. Bernaud P. Bonis
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Chapitre A.2 Optique géométrique
Cinquième expérience : déviation de la lumière par une lentille convergente
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
lentille convergente
axe optique
source de lumière
blanche
(trois raies)
A
O
O est le centre optique
de la lentille.
a)
b)
c)
d)
e)
Compléter le schéma du document réponse.
On appelle distance focale image f’ la distance f’ = O A , A étant le point de
convergence des rayons lumineux : A est le foyer image de la lentille. Mesurer la
distance focale de la lentille. Cette valeur est-elle positive ou négative ?
Quelle propriété possède le rayon passant par le centre optique de la lentille ? Le
vérifier en inclinant la lentille.
Lorsque la lentille est inclinée, les rayons convergent-ils au foyer image ?
Compléter le document réponse.
Sixième expérience : déviation de la lumière par une lentille divergente
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
lentille divergente
axe optique
source de lumière
blanche
(trois raies)
a)
b)
c)
O
Compléter le schéma du document réponse.
Déterminer la distance focale image f’ de la lentille. Cette valeur est-elle positive ou
négative ?
Compléter le document réponse.
J. Bernaud P. Bonis
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