OA OF ' OF '

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Révision d’optique I Rappels de cours

1) Généralités sur les lentilles

 Rappeler les 3 propriétés des rayons qui permettent de tracer l’image d’un objet. Faire un schéma pour chacun des 3 cas.

2) Définitions

 Schématisation : Par convention, on oriente l’axe optique dans le sens de propagation de la lumière et on choisit pour origine le centre optique O. On peut alors définir la grandeur algébrique OF^_____', appelée distance focale. Cette distance notée f’ s’exprime en mètre. f’= OF^_____'=^_____OF

On définit aussi la vergence par ^C ^ ¹_f_' avec f’ en mètre (m) et C en dioptrie (

Représenter le trajet de deux rayons parallèles à l’axe optique sur le schéma ci-dessous.

Relation de conjugaison

Soit un objet AB perpendiculaire à l’axe optique, donnant une image A’B’ par la lentille de centre optique O.

Rappeler la formule de conjugaison des lentilles.

II Expériences

Dans toute cette partie on utilisera la lentille de vergence C=+8

1. Recherche expérimentale de la position de l’image

 Placer la lettre F devant la lanterne, cela constituera notre objet.

 Placer la lentille à 30 cm de l’objet. Que vaut OA^____ ?

 Chercher la position OA^____’ de l’image.

 Caractériser l’image (virtuelle ou réelle, droite ou renversée, agrandie, plus petite ou de même taille)

 Mesurer la taille de l’objet et la taille de l’image.

 Vérifier la relation de conjugaison.

 Le grandissement  étant défini par la relation suivante _{____}

_____

' ' AB

B

 A

  calculer le grandissement .

 Vérifier la relation : _{____}

_____

' OA

 OA



O F’

Sens de propagationde la lumière

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2. Recherche de la position d’une image par le tracé et vérification expérimentale

 On place maintenant l’objet à 40 cm devant la lentille.

 Avec un tracé à l’échelle (1 cm sur le papier correspond à 5 cm sur l’axe optique et en prenant un objet de 1 cm de hauteur), déterminer la position et la taille de l’image.

 Calculer 

 Donner les caractéristiques de l’image.

 Vérifier expérimentalement la position de l’image et vérifier la valeur de 

3. Utilisation de la relation de conjugaison

 On place maintenant l’objet de telle manière que OA^____ = -50 cm.

 Déterminer la position de l’image avec la relation de conjugaison.

 Vérifier expérimentalement.

Conclusion : comment varie la taille de l’image d’un objet et la distance OA^____’ quand on éloigne l’objet de la lentille ( l’objet étant toujours situé entre le foyer objet et l’infini) ,

4. Objet considéré à l’infini.

 D’après la relation de conjugaison, déterminer la position de l’image dans le cas d’un objet situé à l’infini.

 Vérifier expérimentalement ce résultat. En pratique on ne peut pas se placer à l’infini mais à une distance suffisamment grande devant la distance focale pour retrouver approximativement le résultat théorique. Pour cela placer votre objet à 1m50 de la lentille et chercher la position de l’image.

5. objet placé entre le foyer objet et le centre optique

 Placer maintenant votre objet à 7,5 cm devant la lentille. Schématiser le trajet des rayons lumineux.

 Où se trouve l’image ? la caractériser .

 Observer cette image.

 Quelle utilisation peut-on faire d’une telle lentille dans ces conditions ?

III Lentilles accolées

 Accoler maintenant les lentilles C1= +8  et C2= + 2 .

 Rechercher la position de l’image, pour un objet situé à 30 cm du centre optique.

 En déduire, à l’aide de la formule de conjugaison, la valeur de la vergence du système (C) constitué par les deux lentilles.

Conclusion Donner la relation entre C, C1 et C2

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Révision d’optique de 1^ère S

Liste du matériel : 5 postes

Vieux bancs d’optique avec lanterne et lettre.

Ecran

1 support de lentilles

1 lentille +8  , 1 lentille +2

Joints

lampe de poche réglet

Au bureau

Tableau magnétique

Laser 5 faisceaux + alimentation Boîte de grosses lentilles magnétiques