LES LENTILLES : PROPRIETES OPTIQUES ET UTILISATION

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1 Erste Augenblick 1 BRENNPUNKT Der Weg eines Lichtstrahls wird durch einer Scheibe Lenzebeobachtet. Was wir hier bemerken können, ist dasselbe wie durch einer lenze. nota Wir nennen optische Achse die Achse, die senkrecht durch die Plan der Lenze laüft. Bermerkunge : - der lichtstrahl der durch dei zentrum der Linze laüft... -Der lichtstrahl, der parrallel mit der optischen Achse ist... Définitione : Sammellinze (konvexe Linze) Zerstreuende Linse (Hohllinze) Brennpunkt Brennweite (f) Vergenz (C) Eigentum : f = 1 / C "Objet à l'infini" Wenn ein Ojekt sehr fern von der Lenze ist, Die Strahlen die von einer selben Punkt des ojekts audfahren kommen parallel einander zu der Lenze an. Sie Sammeln sich im Brennplan. Mac>Lycée>1 L>PH 01 lentilles Page : 1

2 Praktikum 2 Bildung eines Bild auf einer Fläche 2.1 Experimentalvorrichtungorrichtung 2.2 ExperimentalProtockol Der Objekt dessen Bild wir bilden wollen ist eine Platte mit einem "F" Leuchtletter. On place l'objet et la lentille sur deux positions fixes sur le rail, à environ cm l'un de l'autre. On ne les déplacera plus pendant toutes les actions de ce paragraphe 1. -> préparer trois lentilles convexes différentes -> placer la moins bombée des lentilles dans le support à lentilles -> placer l'écran sur le rail et chercher la position de l'écran permettant d'obtenir l'image la plus nette. Relever la distance D i qui sépare alors l'image (l'écran) de la lentille. -> sans déplacer le support de lentille ni l'objet, répéter la mesure ci-dessus pour des lentilles de plus en plus bombées Mesures lentille la moins bombée l'intermédiaire la plus bombée D i 2.3 Conclusion Mac>Lycée>1 L>PH 01 lentilles Page : 2

3 3 FORMATION D'UNE IMAGE SUR UN ECRAN FIXE 3.1 Dispositif expérimental Nous utiliserons le même dispositif qu'au paragraphe 1 ci-dessus. 3.2 Protocole expérimental L'objet dont on veut réaliser l'image est toujours la fente lumineuse représentant la lettre F. On place l'écran et la lentille sur deux positions fixes sur le rail. On ne les déplacera plus pendant toutes les actions de ce paragraphe 2. -> préparer trois lentilles convexes différentes -> placer la moins bombée des lentilles dans le support à lentilles -> placer l'objet sur le rail et chercher la position de l'objet permettant d'obtenir l'image la plus nette sur l'écran. Relever la distance D o qui sépare alors l'objet de la lentille. -> sans déplacer le support de lentille ni l'écran, répéter la mesure ci-dessus pour des lentilles de plus en plus bombées. Mesures lentille la moins bombée l'intermédiaire la plus bombée D i 3.3 Conclusion 4 RECHERCHE DU PLAN FOCAL 4.1 Dispositif expérimental Nous utiliserons le même dispositif qu'aux paragraphes 1 et 2 ci-dessus. Nous utiliserons une seule lentille de vergence connue (dans notre labo, elle est généralement indiquée sur la lentille) 4.2 Protocole expérimental Placer l'objet à une extrémité du rail, placer l'écran à l'autre extrémité. Déplacer la lentille depuis l'écran jusqu'à obtenir l'image la plus nette. Mesurer la distance Di. Vérifier si D i = 1 V D i = m V = Mac>Lycée>1 L>PH 01 lentilles Page : 3

4 6 SYNTHESE 6.1 Construction d'une image optique (lentille convergente) Nous avons observé lors des travaux pratiques deux phénomènes qui suffisent à eux seuls à construire l'image donnée d'un objet par une lentille : - tout rayon passant par le centre optique de la lentille - tout rayon arrivant parallèlement à l'axe optique Schéma : Centre optique Foyer 6.2 Principales caractéristiques d'une lentille L'axe normal (=perpendiculaire) au plan moyen de la lentille est appelé axe optique Il existe, proche du centre géométrique de la lentille (très exactement en son centre géométrique pour une lentille symétrique) un point particulier appelé centre optique. Un rayon passant par le centre optique n'est pas dévié. Tous les rayons parallèles à l'axe optique sont déviés et croisent l'axe optique en un même point appelé foyer de la lentille. La distance focale est la distance entre le foyer de la lentille et son centre optique. Elle se mesure en mètres et on la note généralement f (elle est souvent exprimée en mm). On appelle vergence de la lentille, habituellement notée C, la grandeur : C = 1 f Cette grandeur s'exprime en m -1, c'est à dire en Dioptrie (d) Mac>Lycée>1 L>PH 01 lentilles Page : 4

5 6.3 Existence de deux foyers De même qu'il existe un foyer image (voir ci-dessus), il existe un foyer objet : Propriété : Tout rayon provenant du foyer objet sort de la lentille parallèle à l'axe optique. 7 LENTILLES DIVERGENTES On a vu qu'une lentille convergente concentre la lumière d'un faisceau parallèle à son axe optique en un point appelé foyer. Un faisceau de lumière rectiligne frappant une lentille divergente en ressort sous forme d'un faisceau divergent (d'où le nom de la lentille). Hors programme : La lumière semble alors sortir d'un point unique, situé en amont de la lentille, également appelé foyer de la lentille. Intérêt : la composition de deux lentilles (convergente + divergente) permet d'obtenir une image grossie et non renversée d'un objet très lointain ou situé à l'infini : Mac>Lycée>1 L>PH 01 lentilles Page : 5