Formation d`images 1 Identification rapide de la nature d`une lentille

Lycée Jean Perrin - Classe de TSI 1 E. VAN BRACKEL
TP de Physique-Chimie
TP - OG
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Formation d’images
II)
Point sécurité
Les lampes, après une utilisation prolongée, deviennent très chaudes : faites donc attention
en les manipulant. D’autre part les instruments d’optique sont fragiles, prenez-en soin.
Enfin, ne mettez PAS vos doigts sur les lentilles.
C’est à vous !
Objectifs :
f0 0
,f ) :
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– Chercher une position de l’écran, si elle existe, telle que l’image soit nette.
– Justifier en réalisant la construction graphique de cette image. Peut-on, dans
chaque cas voir cette image directement avec l’oeil ? Vérifier !
Pour les trois positions de la source (SO ∈
– Savoir identifier la nature d’une lentille
– Réaliser une image correcte d’un objet réel à l’aide d’une lentille
– Connaître la technique d’autocollimation pour réaliser un collimateur.
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Influence de la position de l’objet réel
2f 0 ,
Identification rapide de la nature d’une lentille
Il arrive parfois que l’on ait dans les mains une lentille de nature inconnue. Vous devez être
capable de savoir distinguer rapidement de quel type il s’agit :
– On peut d’abord comparer l’épaisseur des bords à celui du milieu. Si les bords sont
épais, la lentille est divergente tandis que des bords minces sont synonymes de lentilles
convergentes.
– Il est également aisé de deviner de quel type de lentille il s’agit à partir de ce que l’on
observe au travers. Dans le cas d’une lentille convergente, un effet grossissant et une
image droite est obtenue si la lentille est près de l’objet, laissant place à une image
inversée si on écarte la lentille. Au contraire, une lentille divergente donne toujours une
image droite et réduite de l’objet.
C’est à vous !
Dans le cas où SO = f 0 , proposer un dispositif permettant de visualiser l’image
sur l’écran. A votre avi, quel est l’intérêt de simuler un objet à l’infini ? Vérifier
avec votre dispositif.
Expliquer ces derniers faits à l’aide de constructions.
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Image d’un objet réel
I)
Préambule
III)
Autocollimation
On dispose d’une lampe à incandescence devant laquelle est placée une lettre F, ainsi que
d’une lentille convergente de vergence V = 8δ.
Lorsqu’on place la source au foyer objet
d’une lentille, on a réalisé un collimateur.
En effet, en sortie on obtient un faisceau
2. Que faut-il respecter comme distance minimale entre l’objet et l’écran pour observer parallèle. Afin de régler de manière précise
une image ? Vous répondrez à cette question lors de la rédaction du compte-rendu la position de la source, on emploie une
(après le cours du 19/09).
technique dite d’autocollimation.
1. Rappeler les caractéristiques de cette lentille ?
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TP - OG 1. FORMATION D’IMAGES
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C’est à vous !
Après avoir placé grossièrement la source dans le place focal objet de la lentille,
placer un miroir après cette lentille. Qu’observe-t-on ? Déterminer un protocole
permettant de s’assurer que la source est au bon endroit.
IV)
Image à l’aide d’un miroir
On place la source directement devant le miroir. Où est l’image ? De quelle nature est-elle ?
Peut-on l’observer sur un écran ?
C’est à vous !
Proposer un protocole avec une lentille convergente et un miroir permettant d’observer l’image sur un écran. Faites un schéma du dispositif.
Aberrations
Est-il possible de créer une image réelle avec un miroir ? Quel type d’objet doit-on avoir ?
Revenir à la configuration où SO = 2f 0 et où on observe une image nette sur l’écran. Arrive- Comment en obtenir ?
t-on à l’obtenir parfaitement nette ? Visualiser également les irisations colorées sur les bords
C’est à vous !
de l’image. Vous venez de mettre en évidence la présence des aberrations géométriques et
chromatiques.
Réaliser un tel dispositif et faites un schéma en précisant bien la nature de tous
les objets et de toutes les images. Il s’agit en fait d’un rétroprojecteur ! Le régler
de telle sorte que le grandissement soit de γ = 2.
C’est à vous !
Afin d’améliorer les conditions de stigmatisme approché, on peut limiter l’inclinaison des rayons arrivant sur la lentille à l’aide d’un diaphragme placé entre la
A faire pour mercredi prochain
source et la lentille. Conclure sur l’amélioration de la netteté de l’image.
Rédiger un compte-rendu du TP comportant les réponses aux questions ainsi que
les schémas demandés.
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E. VAN BRACKEL