Lycée Hoche – BCSPT1A – A. Guillerand Document de TP TP P4 : Optique géométrique – Différentes méthodes de focométrie (partie 2) I. Méthode d’autocollimation rapidement ) (méthode permettant d’estimer III. Méthode de Badal appliquée aux lentilles divergentes (partie théorique pour ceux qui voudraient aller plus loin) On considère le système optique suivant : une lentille convergente de distance focale suivie d’un miroir plan à une distance quelconque. Questions : - Dessiner l’image d’un objet perpendiculaire à l’axe optique, placé avant le foyer objet principal . - Dessiner l’image d’un objet perpendiculaire l’axe optique, en . - En déduire un protocole expérimental de mesure de la distance focale de la lentille. Manipulation : Mettre en pratique cette méthode avec une lentille convergente à votre disposition. Évaluer rapidement l’incertitude que vous avez sur la distance focale mesurée. Les méthodes précédentes ne fonctionnent pas pour les lentilles divergentes. Voici une méthode appliquée aux lentilles divergentes car elles sont toutes basées sur une conjugaison entre un objet réel et une image réelle, ce qui est impossible en pratique pour une lentille divergente. Remarque : Cette méthode est aussi très utile pour placer un objet sur le plan focal objet de la lentille quand on ne connait pas précisément la distance focale image. Cela permet ensuite (une fois que l’on retire le miroir) d’obtenir une image à l’infini. Questions : II. Méthode de Bessel On considère un objet , une lentille convergente de distance focale image , de foyers objet et image , de centre optique , et un écran placé à la distance fixée de l’objet. On note l’image de par la lentille. On posera et . Questions : - A l’aide du principe du retour inverse de la lumière montrer qu’il existe deux positions de pour obtenir l’image nette sur l’écran - Montrer que ses deux positions existent si vérifie une condition que l’on exprimera. - Calculer , la distance séparant ces deux positions. - Montrer que est une fonction affine de . - En déduire un protocole expérimental permettant de mesurer avec précision . Manipulation : Mettre en pratique cette méthode avec une lentille convergente à votre disposition, déterminer et évaluer son incertitude à l’aide des informations fournies par Regressi. TPP4 : Optique géométrique – Différentes méthodes de focométrie (partie 2) Manipulation : En utilisant la méthode d’autocollimation sur une lentille convergente ( ) de distance focale fabriquer, à l’aide de la technique d’autocollimation, un objet à l’infini pour une lentille ) de distance focale placée après sur le banc optique. Placer ensuite l’écran de manière à voir l’image réelle à travers la lentille - . Faîtes le schéma de l’ensemble en précisant bien la position de l’objet, des lentilles, de l’écran. Compléter la transformation optique : Manipulation : Entre les lentilles et placer une lentille divergente ( inconnue sur le foyer principal objet de la lentille . ) de distance focale Pour retrouver une image nette, il faut déplacer l’écran. Mesurer la distance étant la nouvelle position de l’image sur l’axe optique. , Questions : - Compléter la transformation optique : - Montrer que la distance focale image de la lentille s’exprime de la manière suivante : On a mesuré , en déduire la valeur de la distance focale image - Page 1 Document de TP TPP4 : Optique géométrique – Différentes méthodes de focométrie (partie 2) Lycée Hoche – BCSPT1A – A. Guillerand Page 2