1-STL-PL
TP Détermination de la distance focale d'une lentille convergente Méthode de BESSEL
1- Principe
Sur un banc d'optique, on place la source-objet et l'écran aux extrémités du banc. On déplace la lentille étudiée d'une position proche de la source vers l'écran. On constate qu'il y a deux positions de la lentille pour lesquelles on obtient une image réelle nette sur l'écran.
Ces deux positions sont appelées L1 et L2 et sont appelées "positions de Bessel"
L1 L2
Ecran
Source-objet D
d p p'
La distance objet-écran est constante, on peut donc écrire les relations suivantes :
(1)
p + p' = D
(2)
p' – p = d
(3)1 1
+ = p' p f'
Toutes ces grandeurs sont données en valeurs absolues
1
Démontrer la relation
Pour l'évaluation des incertitudes, on prendra la relation
f ' = d. d
2D
Δ Δ (en négligeant l'incertitude sur D)
2 2
D - d f ' =
4D
2- Mesures
* Faire trois mises au point dans chaque cas pour obtenir une valeur moyenne.
* Que peut-on dire des deux positions L1 et L2 par rapport à D/2 ?
* Comparer les grandissements obtenus dans les deux cas.
* Faire varier la distance D en rapprochant l'écran. On prendra au moins cinq valeurs pour D.
Tableau de mesures : D d f ' Δf '
* Les deux positions de la lentille L1 et L2 sont confondues pour une certaine valeur de D que l'on appellera D0. Déterminer expérimentalement D0 et mesurer le grandissement dans ce cas.
On remarquera que si D < D0, il n'est plus possible d'obtenir une image nette de l'objet.
* Comparer D0 à la distance focale f '
