Ondes, optique et physique moderne 203-NYA

(noms des auteurs)
Ondes, optique et physique moderne
203-NYA-05
Laboratoire no3
Optique géométrique
Travail présenté à
M. Richard FRADETTE
Cégep de Saint-Jérôme
Centre collégial de Mont-Laurier
(date de remise)

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Laboratoire no2
Optique géométrique
1 - BUTS
Étudier la formation d'images formées par un miroir sphérique et
une lentille. Déterminer la distance focale d'un miroir concave et
d'une lentille convergente. Étudier un système de lentilles.
2 - MATÉRIEL
- banc d'optique avec accessoires
- miroir sphérique (concave et convexe)
- lentille convergente A et B
- lentille divergente
- lampe 12 V
- alimentation c.c.
- écran
- sphéromètre
3 - SCHÉMAS
OI
h
h’
p
q
Schéma 1
h
pq
OIh’
Schéma 2

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4 - MÉTHODE EMPLOYÉE
4-a) - Méthode de mesure
La lampe sert d'objet pour le miroir et les lentilles. La position
de l'objet et de l'image sont mesurées directement sur le banc
d'optique. L'image est trouvée à l'aide de l'écran si l'image est
réelle, sinon, pour une image virtuelle, elle est trouvée à l'aide
du télescope de mesure.
Le sphéromètre est employé pour mesurer le rayon de courbure du
miroir concave. Ce rayon de courbure servira à déterminer la
distance focale du miroir.
4-b) - Méthode d'analyse
Pour un miroir ou une lentille mince, la position de l'image est
déterminée par
où p,q sont les distances objet et image (en m)
et ƒest la distance focale (en m).
h
OI
p
q
Schéma 3
h
h’
O
I
p
q
Schéma 4
1
p+1 q = 1 f

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La distance focale peut être déterminée expérimentalement par
différentes méthodes grâce à la formule de position.
La méthode de la distance objet-image fixe est démontrée à
l'annexe A. Pour une distance objet-image fixe, une lentille peut
se trouver à deux positions déterminées par
où p1,p2sont les distances objets possibles (en m),
ƒest la distance focale (en m)
et D est la distance de l'objet-image (en m).
De plus, une méthode employant la mesure du rayon de courbure d'un
miroir sphérique sert à trouver la distance focale d'un miroir
puisque
où ƒest la distance focale (en m)
et R est le rayon de courbure (en m).
À l'annexe B se trouve la démonstration permettant de déterminer
le rayon de courbure à l'aide d'un sphéromètre; soit
où R est le rayon de courbure (en m),
r est le rayon du sphéromètre (en m)
et h est le profondeur mesurée avec le sphéromètre (en m ).
Pour un système de lentilles, l'image formée par une lentille
devient l'objet pour la seconde. La formule de position s'applique
à chaque lentille. Un exemple particulier est résolue à
l'annexe C.
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pp = fD
f = R
2
R = r+h
2h
r
2h
22 2
≈(pour h » r)

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5 - DÉROULEMENT DE L'EXPÉRIENCE
6 - RÉSULTATS
6-a) - Tableaux
Tableau 1: Miroir concave
pqƒ
cm cm cm
± _____ ± _____ ± _____
Note: L'image est ___________ et ____________.
Tableau 2: Miroir convexe