optique géométrique enonce

Chapitre A.2 Optique géométrique
J. Bernaud P. Bonis
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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 :
a) Tracer sur le document réponse la droite perpendiculaire au plan du miroir.
b) Mesurer l’angle incident i et l’angle réfléchi r.
c) Tracer les rayons incident et réfléchi et indiquer les angles i et r.
d) Refaire les mesures du b) et c) pour ’i = 60°.
e) 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 :
source de lumière
blanche
(une raie)
feuille A4
lumière incidente
90
0
60
30
miroir plan
disque papier gradué
lumière réfléchie
droite perpendiculaire au miroir
i
r
source de lumière
blanche
(trois raies)
lumière incidente
miroir sphérique

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J. Bernaud P. Bonis
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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 :
a) Relever l’angle incident i et l’angle réfracté r.
b) On défini l’indice de réfraction n du prisme par : n =
r
i
sin
sin
. Calculer n.
Quatrième expérience : dispersion de la lumière par un prisme transparent
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
Observer la lumière colorée réfractée par le prisme et reporter les observations sur le document
réponse.
source de lumière
blanche
(une raie)
prisme transparent
lumière incidente
lumière réfractée
90
0
60
30
i
r
source de lumière
blanche
(une raie)
prisme transparent (gros)

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J. Bernaud P. Bonis
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Cinquième expérience : déviation de la lumière par une lentille convergente
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
O est le centre optique
de la lentille.
a) Compléter le schéma du document réponse.
b) On appelle distance focale image f’ la distance f’ =
AO
, 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 ?
c) Quelle propriété possède le rayon passant par le centre optique de la lentille ? Le
vérifier en inclinant la lentille.
d) Lorsque la lentille est inclinée, les rayons convergent-ils au foyer image ?
e) Compléter le document réponse.
Sixième expérience : déviation de la lumière par une lentille divergente
Réaliser le montage représenté sur le schéma ci-dessous :
a) Compléter le schéma du document réponse.
b) Déterminer la distance focale image f’ de la lentille. Cette valeur est-elle positive ou
négative ?
c) Compléter le document réponse.
source de lumière
blanche
(trois raies)
lentille convergente
O
axe optique
A
source de lumière
blanche
(trois raies)
lentille divergente
O
axe optique