Licence Physique et Applications Travaux pratiques d'Optique Hadrien Mayaffre Anne Marie Charvet

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Niveau: Secondaire, Lycée, Première
Licence Physique et Applications Travaux pratiques d'Optique Hadrien Mayaffre - Anne Marie Charvet 1ère Séance Formation d'images I : lentilles minces Documentation Sujet : Approximation de Gauss, lentilles minces Distance focale, points conjugués, relations de conjugaison. Références bibliographiques : PEREZ : Optique géométrique et ondulatoire MOLLER ET BELORGEOT : Optique géométrique MOUSSA ET PONSONNET : Optique BRUHAT MARECHAL : Optique géométrique DEVORE ET ANNEQUIN : Optique 1 DUFFAIT : Expériences d'optique HECHT : Optics. Travail à préparer avant la séance Tracer sur du papier millimétré les courbes théoriques p'(p) et (p) pour une lentille convergente (f' = 10 cm) à l'échelle 1/5 et pour une lentille divergente (f' = -20 cm) à l'échelle 1/10. Déterminer l'incertitude théorique sur la détermination de p' et connaissant l'incertitude sur p et sur f'. Comment obtenir un objet virtuel ? Matériel mis à disposition - Un banc optique avec lampe et supports de lentilles - Une boite de lentilles, diaphragmes, miroirs, etc … On peut considérer qu'une lentille est mince quand son épaisseur e est négligeable vis-à-vis des rayons de courbure des deux faces (les deux sommets sont alors confondus en S) et qu'elle est petite devant la différence des rayons (centre optique du système en S). 1 - Lentilles minces convergentes 1 - 1 - Mesures de distances focales Méthodes proposées pour la lentille f' ≈ 10 cm objet au foyer autocollimation Effectuer les mesures.

lentille

construction des rayons lumineux

points conjugués

incertitude

énergie dégagée au point de convergence du faisceau lumineux

laser … - condenseur

distance focale

pratiques d'optique

mesures de distances focales

courbes théoriques

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Français

Travaux pratiques dOptique

Licence Physique et Applications Hadrien Mayaffre - Anne Marie Charvet 1èreSéance Formation dimages I : lentilles minces

Documentation Sujet : Approximation de Gauss, lentilles minces Distance focale, points conjugués, relations de conjugaison. Références bibliographiques : PEREZ : Optique géométrique et ondulatoire MOLLER ET BELORGEOT : Optique géométrique MOUSSA ET PONSONNET : Optique BRUHAT MARECHAL : Optique géométrique DEVORE ET ANNEQUIN : Optique 1 DUFFAIT : Expériences d'optique HECHT : Optics. Travail à préparer avant la séance  ) et ( ) our une aTracer sur du ( ier millimétré les courbes théori ues lentille conver ente  = 10 cm à léchelle 1/5 et our une lentille diver ente  = -20 cm à léchelle 1/10. Déterminer lincertitude théori ue sur la détermination de  et connaissant lincertitude sur et sur .  Comment obtenir un objet virtuel ? Matériel mis à disposition - Un banc optique avec lampe et supports de lentilles - Une boite de lentilles, diaphragmes, miroirs, etc  On peut considérer qu'une lentille estmince quand son épaisseur e est négligeable vis-à-vis des rayons de courbure des deux faces (les deux sommets sont alors confondus en S) et qu'elle est petite devant la différence des rayons (centre optique du système en S). 1 - Lentilles minces convergentes 1 - 1 - Mesures de distances focales  Méthodes proposées pour la lentille f≈10 cm  objet au foyer  autocollimation Effectuer les mesures. Précision. Comparer les résultats des deux méthodes. Effet dun diaphragme ? Faire les constructions sur papier millimétré. Connaissez vous dautres méthodes.  les autres lentilles convergentes, utiliser la méthode la plus précise.Pour 1- 2 - Vérification des formules de conjugaison (f≈10 cm)  Déterminer expérimentalement la position de l'image p et le grandissement avec leur incertitudes.  Porter les mesures sur les courbes théoriques avec les barres derreur

 Comparer incertitudes théoriques (on injectera dans les formules les incertitudes expérimentales sur f et p) et expérimentales (mesures). Discuter les résultats.  la construction de limage sur papier millimétréTracer pour chaque mesure On fera ces mesures pour :  lentille, au foyer objet, entre leUn objet réel placé bien avant le foyer objet, à 2f avant la foyer objet et la lentille.  Un objet virtuel. Comment obtenir un objet virtuel ? L'image obtenue dans chaque cas sera observée sur un écran ou à l'aide d'un "il fictif" que l'on construira pour une vision à l'infini ou à 2f (un "il fictif" est un système optique lentille-écran qui simule le fonctionnement du système cristallin-rétine). 2 - Lentilles minces divergentes 2 - 1 - Mesures de distances focales. Faire les mesures sur un banc doptique  Méthodes proposées pour la lentille f≈-20 cm  objet au foyer  autocollimation Effectuer les mesures. Précision. Comparer les résultats des deux méthodes. Effet dun diaphragme. Faire les constructions sur papier millimétré.  Pour les autres lentilles, utiliser la méthode la plus précise.  Chercher la lentille convergente qui, accolée à la lentille divergente, rend le système convergent.

2- 2 - Vérification des formules de conjugaison (f≈-20 cm)  la position de l'image et le grandissement avec leur incertitudes.Déterminer expérimentalement  Porter les mesures sur les courbes théoriques  incertitudes théoriques (on injectera dans les formules les incertitudes expérimentalesComparer sur f et p) et expérimentales (mesures). Discuter les résultats.  la construction de limage sur papier millimétréTracer pour chaque mesure On fera ces mesures pour :  lentille, au foyer objet, entre leUn objet réel placé bien avant le foyer objet, à 2f avant la foyer objet et la lentille.  Un objet virtuel. Comment obtenir un objet virtuel ? L'image obtenue dans chaque cas sera observée sur un écran ou à l'aide d'un "il fictif" que l'on construira pour une vision à l'infini ou à 2f (un "il fictif" est un système optique lentille-écran qui simule le fonctionnement du système cristallin-rétine).

Points devant apparaître obligatoirement sur le cahier de manip  On détaillera toutes lesCom araison ocale. des deux méthodes de mesure de la sources dincertitudes.  e dans les cas étudiés.Les constructions ob et - ima  (courbes). randissement et du aison de con u ormulesVéri ication des Une étude détaillée des incertitudes avec comparaison théorie - expérience. 

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