CH 23 LES LENTILLES. Noter sur le cahier de texte pour la séance prochaine

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1 Objectifs: CH 23 LES LENTILLES Ex : 5,6,7,9,10,11,12 et 13 p ED et FM:p205 Les exercices du livre «sais-tu l essentiel?»de chaque cours sont à faire automatiquement au brouillon pendant toute l année. Tous les schémas d'optique doivent être réalisés au crayon et à la règle. Noter sur le cahier de texte pour la séance prochaine Ex : 5,6,7,9,10,11,12 et 13 p ED et FM:p205 * Distinguer une lentille convergente d'une lentille divergente. * Trouver le foyer d'une lentille convergente et mesurer sa distance focale. *Savoir positionner une lentille par rapport à un objet pour obtenir une image nette de l'objet sur l'écran. * Utilisation d un simulateur de banc d optique. (Lentille)

2 I) Optique (Etudie les propriétés de la lumière ). Elle étudie les propriétés de la lumière. A) Optique géométrique. La lumière est considérée comme une figure géométrique: une droite (lumineuse). Toutes les lois de la géométrie lui sont applicables. ( Thalès, Pythagore, ). ) Optique physique. La lumière est considérée comme une onde, la lumière se propage comme une "vague", elle peut contourner les obstacles de petites dimensions. Interférences lumineuses: lumière +Lumière = OSCURITE ( ID) lumière +Lumière = LUMIERE INTENSE ( IC) Diffraction optique: Selon la position d observation, on obtient soit des cercles alternés de lumière et d obscurité soit des lignes.

3 C) Domaine de la vision. L œil humain est sensible uniquement dans le domaine de la lumière visible. Couleur Longueur d onde Lambda λ ( nm ) Le domaine de la lumière visible fait partie du spectre électromagnétique Rayons cosmiques R γ Rayons X R.X Ultra Violet U.V Infra Rouge I.R Onde radio Longueur d onde λ ( nm ) AUGMENTE VISILE La fréquence f ou ν ( nu ) DIMINUE

4 Qu'est-ce qui est commun dans le vidéoprojecteur, le rétroprojecteur l'appareil photo ( Argentique,Numérique) et le microscope? II) Les différentes sortes de lentilles. A) Activité 1.Comment classer les lentilles et les reconnaître?

5 ) 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

6 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).

7 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

8 Quel est l'effet de la lentille convergente sur un faisceau de lumière? III) II) Laisser Foyer 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

9 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

10 A quelles conditions peut-on obtenir une image avec une lentille? Comment faut-il disposer la lentille par rapport aux autres "objets"? IV) Image donnée par une lentille convergente. A) Activité3.

11 ) 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

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 Ecran Déplace l écran Ecran ( L ) Objet Objet A A Axe optique F f O F Image D

13 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

14 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

15 C) Vergence d'une lentille V(δ) en dioptrie. V = f = 1 f 1 V ; 1 m = m -1 = δ ( dioptrie) 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.

16 V) Image d'un objet obtenue avec 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.