TP P3 : Optique géométrique – Différentes méthodes de focométrie

Document de TP
Lycée Hoche – BCSPT1A – A. Guillerand
TPP3 : Optique géométrique – Différentes méthodes de focométrie (partie 1) Page 1
TP P3 : Optique géométrique – Différentes méthodes de focométrie (partie 1)
Les méthodes de focométrie servent à mesurer la distance focale image d’une lentille.
Il en existe un grand nombre plus ou moins précise, nous allons étudier certaines
d’entre elles.
I. Évaluation très rapide de la distance focale image d’une lentille
convergente
- Choisir une lentille convergente pour laquelle on cherchera à déterminer la
distance focale.
- Prendre comme objet une source assez lumineuse et suffisamment loin pour
considérer qu’elle est à l’infini, exemple : les néons au plafond.
- Chercher à visualiser l’image nette de cet objet sur une feuille.
- En déduire la distance focale image de la lentille.
Mettre en œuvre le protocole et expliquer comment en déduire la distance focale image
de la lentille.
Que pensez-vous de la précision de cette méthode ? Quelles sont les sources
d’erreurs ? En particulier quelles sont les sources d’erreurs dues au matériel, dues à
l’appréciation de l’observateur.
Donner la distance focale avec une incertitude évaluée « à la louche ».
II. Utilisation de la relation de conjugaison
1. Détermination du protocole et mise en œuvre
A l’aide du matériel à votre disposition (banc optique, source de lumière, lettre objet,
lentille, écran) proposer un protocole permettant de déterminer la distance focale image
de cette même lentille avec une meilleure précision. Les mesures devront être
analysées à l’aide de la relation de conjugaison de Descartes.
Mettre en place ce protocole et déterminer la distance focale de votre lentille.
Vérifier par un simple calcul d’écart relatif que la valeur expérimentale est cohérente
par rapport à la valeur donnée par le fabriquant.
Que pensez-vous de votre protocole ? Que pourriez-vous améliorer ? Quelles sont les
sources possibles d’erreurs expérimentales systématiques ? Quelles sont les sources
d’erreurs aléatoires ? Les évaluer.
2. Évaluation de l’incertitude sur la distance focale image à l’aide de
méthodes statistiques
a. Évaluation de l’incertitude à l’aide des incertitudes données par
Regressi sur la modélisation (analyse statistique faite pas Regressi)
Noter les incertitudes sur les paramètres de la modélisation effectuée par regressi et en
déduire l’incertitude sur la distance focale image
b. Évaluation de l’incertitude à l’aide d’une analyse statistique des
résultats de l’ensemble des groupes de la classe
Noter dans un tableau l’ensemble des valeurs déterminées par la classe. Effectuer une
analyse statistique afin d’estimer au mieux la distance focale image des lentilles
(sensées être toutes équivalentes) et d’évaluer son incertitude.