CH 2: LES LENTILLES ( livre ch10 p )

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1 CH 2: LES LENTILLES ( livre ch10 p ) Les exercices Tests ou " Vérifie tes connaissances " de chaque chapitre sont à faire automatiquement sur le cahier de brouillon pendant toute l année. Tous les schémas d optique sont à réaliser uniquement au crayon et à la règle. Noter dans le cahier de texte pour la séance prochaine: A lire Documents pages Cahier de brouillon :exercices tests de 1 à 7p169 ( solutions p ). Cahier d exercices ; Exercices: 9,10,12 p170 Pour le : Cahier d exercices ; Exercices: 13,15,16 et 17 p A lire Documents pages Objectifs: *Distinguer entre une lentille convergente et une lentille divergente. *Trouver le foyer d'une lentille convergente et estimer sa distance focale *Savoir positionner une lentille par rapport à un objet pour obtenir une image nette sur l'écran. * Connaître le principe de la formation de l'image par une lentille.

2 Qu'est-ce qui est commun dans le vidéoprojecteur, le rétroprojecteur l'appareil photo ( Argentique,Numérique) et le microscope? I) Les sortes de lentilles. A) Activité 1.Comment classer les lentilles et les reconnaître? On déplace le pouce et l'index à partir du milieu de la lentille: trois lentilles ont des bords minces et une à bord épais.

3 ) Définitions.Une lentille est constituée de matières transparentes ( verre, plastique ) Il existe deux types de lentilles : *Les lentilles convergentes = bords fins. *Les lentilles divergentes = bords épais. C) Lentille divergente ( bords épais ): A travers une lentille divergente l objet paraît plus petit à une certaine distance. Courbure vers l intérieur = convexe concave ou concave concave + concave = biconcave plan + concave = plan-concave Ménisque divergent Centre optique ( L ) Axe optique Symbole d une lentille divergente

4 D) Lentille convergente ( bords fins ): A travers une lentille convergente l objet paraît plus grand à une certaine distance. Courbure vers l extérieur = convexe ou concave convexe + convexe = biconvexe plan + convexe = plan-convexe Ménisque convergent Centre optique ( L ) Axe optique Symbole d une lentille convergente on étudiera uniquement les propriétés des lentilles convergentes ( 2&1).

5 Quel est l'effet de la lentille convergente sur un faisceau de lumière? Rappels ( ne pas écrire ). * Principe de propagation rectiligne. Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite. *Rayons et faisceaux ( rayon limite ) Rayon limite1 S Faisceau de lumière. Rayons de lumière. Rayon limite2 Faisceau divergent. Faisceau parallèle ou cylindrique. Faisceau convergent. S S S

6 Quel est l'effet de la lentille convergente sur un faisceau de lumière? II) Foyer Laisser et deux distance lignes focale pour d'une écrire lentille. titre A) Activité2: Lentille convergente,source de lumière, écran et ( thermomètre ). LAISSER 5cm pour COLLER LE DOCUMENT 3 Lentille ( L ) FOYER axe optique Centre optique O F ) Conclusion. Le foyer ( F ) d'une lentille convergente est le point ( le lieu ) où convergent les rayons de lumière qui ont traversé la lentille. La distance focale ou focale d'une lentille convergente ( f ) est la distance entre le centre optique et le foyer. f

7 C) Remarque. Qu'est-ce qui se passe si on retourne la lentille? Le foyer et la distance focale restent inchangés! On place la source de lumière à droite la même lentille ( L ) FOYER2 FOYER1 F' O F Centre optique f f OF' = OF = f

8 A quelles conditions peut-on obtenir une image avec une lentille? Comment faut-il disposer la lentille par rapport aux autres "objets"? III) Image donnée par une lentille convergente. A) Activité3.On cherche une image nette de l'objet lumineux, sur un écran translucide pour les trois lentilles: ( L 1 : f 1 = 5cm, L 2 : f 2 = 10cm et L 3 : f 3 = 25cm). Pour chaque lentille, on la place à une distance: -inférieure à la distance focale -égale à la distance focale -supérieure à la distance focale.

9 ) Propriétés des rayons de lumières ( à apprendre par cœur ). 1) Tout rayon passant par le centre optique de la lentille n'est pas dévié. 2) Tout rayon passant par le foyer émerge parallèlement à l'axe optique. 3) Tout rayon parallèle à l'axe optique émerge et passe obligatoirement par le foyer Écran Écran ( L ) Déplace l écran Objet A Axe optique F f O F Image D f: distance focale ou focale D: distance objet-lentille

10 1) Tout rayon passant par le centre optique de la lentille n'est pas dévié. 2) Tout rayon passant par le foyer émerge parallèlement à l'axe optique. 3) Tout rayon parallèle à l'axe optique émerge et passe obligatoirement par le foyer Ecran Déplace l écran Ecran ( L ) Objet Objet A A Axe optique F f O F Image D

11 1) Tout rayon passant par le centre optique de la lentille n'est pas dévié. 2) Tout rayon passant par le foyer émerge parallèlement à l'axe optique. 3) Tout rayon parallèle à l'axe optique émerge et passe obligatoirement par le foyer Ecran Ecran ( L ) Déplace l écran Objet Objet A A Axe optique A Objet F f O F Image D

12 1) Tout rayon passant par le centre optique de la lentille n'est pas dévié. 2) Tout rayon passant par le foyer émerge parallèlement à l'axe optique. 3) Tout rayon parallèle à l'axe optique émerge et passe obligatoirement par le foyer Objet Virtuel Objet Objet A A Axe optique Objet A Principe de la la loupe loupe Principe de la loupe F Principe de la loupe Objet O A ( L ) F Ecran

13 C) Vergence d'une lentille V(δ) en dioptrie. V = 1 f ; 1 m = m -1 = δ ( dioptrie) f = 1 V Le cristallin de notre oeil est une lentille convergente. En moyenne la distance focale d'un adolescent est f=( cm ) avec l'âge cette distance augmente.

14 IV) Image d'un objet donnée par une lentille convergente Lentille Ecran Objet O A Axe optique Foyer Objet D F f O' Centre optique Foyer Image F' A' Image ' (E) A) D>f image sur l écran : On éloigne objet de la lentille on doit rapprocher écran. ) D>>f : image sur écran au foyer C) D<f pas d image sur l écran, loupe. On peut obtenir une image sur un écran si ce dernier est placé au-dessus du foyer "F" entre l objet et le foyer. Si l'objet se rapproche de la lentille, l'image obtenue est plus grande et renversée. Si l'objet est placé sur le foyer, l'image est claire à l'infini.