Thème 3 : ONDES ET SIGNAUX TP 2nde
LES LENTILLES MINCES
Objectif : Produire et caractériser l’image réelle d’un objet plan réel formée par une lentille mince
convergente. Utiliser le modèle du rayon lumineux pour déterminer graphiquement la position, la taille et le sens de l’image réelle d’un objet plan réel donnée par une lentille mince convergente. Définir et déterminer géométriquement un grandissement.
Compétences travaillées : APP : Extraire et organiser l’information.
ANA-RAIS : Élaborer un protocole.
REA : Mettre en œuvre un protocole.
COM : Rendre compte à l’écrit.
CONTEXTE
Une famille désire installer un vidéoprojecteur dans leur salon. Ils souhaitent que l’image soit la plus grande possible. Où doivent-ils placer le vidéoprojecteur et quels réglages doivent-ils faire ?
DOCUMENTS A DISPOSITION
Doc. 1 : Doc. 3 : Le montage
Doc. 2 : Principe du vidéoprojecteur Doc. 4 : Shématisation du montage
Doc. 5 : Règle des trois rayons
Thème 3 : ONDES ET SIGNAUX TP 2nde TRAVAIL A RÉALISER
1°) Réaliser le montage du doc. 3.
La source de lumière permet d’éclairer l’objet (une lettre F transparente sur un support opaque).
Pour observer l’image, il faut déplacer l’écran blanc jusqu’à observer un F net.
Pour chacune des valeurs de la distance objet-lentille du tableau ci-dessous : • chercher la position de l’image en déplaçant l’écran
• mesurer la distance lentille-image
• mesurer la taille de l’objet et celle de l’image • compléter le tableau suivant
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5
Distance objet-lentille (en cm) 70 30 20 15 7,5
Image observable Oui / Non Oui / Non Oui / Non Oui / Non Oui / Non Distance lentille-image (en cm)
Sens de l’image par rapport à l’objet Image plus petite ou plus grande que l’objet
Taille de l’objet (en cm) Taille de l’image (en cm)
Grandissement γ
On appelle grandissement, le rapport de la taille de l’image par la taille de l’objet.
Cette grandeur ,n’a pas d’unité.
2°) Construction graphique d’une image Sur le schéma du doc. 4 :
• AB représente l’objet (la lettre F) • L représente la lentille
• O est le centre de la lentille appelé centre optique • A’B’ représente l’image (l’image nette du F sur l’écran)
En utilisant les règles énoncées dans le doc. 5, construire l’image pour chaque cas.
Cas A Cas B
Thème 3 : ONDES ET SIGNAUX TP 2nde
Cas C Cas D
Compléter le tableau suivant et retrouver à quelle expérience réalisée précédemment correspond chaque cas :
Cas A Cas B Cas C Cas D
Distance objet-lentille (en cm)
Image observable Oui / Non Oui / Non Oui / Non Oui / Non
Distance lentille-image (en cm) Sens de l’image par rapport à l’objet Image plus petite ou plus grande que l’objet
Taille de l’objet (en cm) Taille de l’image (en cm)
Grandissement γ Expérience (1, 2, 3, 4 ou 5)
3°) Conclusion
Comment doit-on placer le vidéoprojecteur dans une pièce et quels réglages doit-on faire (distance objet-lentille) ?
