Module B12

Optique Elémentaire

Travaux Pratiques

TP n°2 : FOCOMETRIE

Objectifs du TP de Focométrie : Ce TP a pour objectif de déterminer la distance focale d’une lentille divergente par le biais de différentes méthodes, plus ou moins précises, en évaluant pour chacune d’entre elles les incertitudes de mesure et donc du résultat. Nous verrons donc dans cet ordre logique, la méthode du plan focal, la méthode d’autocollimation, la méthode de Bessel et enfin, la méthode des points conjugués.

Méthode du plan focal : Cette méthode est la plus facile à mettre en œuvre. Elle permet d’obtenir rapidement la distance focale de la lentille.

Pour obtenir, cette distance, il faut placer un écran sur un support, positionner et ajuster la lentille de façon à obtenir une image nette d’un objet qui se trouve "suffisamment éloigné" pour le considérer à l’infini.

Pour cette mesure, nous avons trouvé : ➢ une distance focale f’= 19cm Or le résultat n’est pas donné avec précision ; soit : ➢ Δf’lecture= 2x½ mm ➢ Δf’netteté= (dmax – dmin)/2 = (19,5-18,5)/2 → Δf’netteté= ½cm ➢ Δf’= Δf’lecture + Δf’netteté= 2x½ + ½ → Δf’= 3/2cm

Méthode d’autocollimation : L’autocollimation est le fait d’avoir l’objet et l’image dans le même plan focal de la lentille. Pour ce faire, nous avons besoin d’un miroir, qui se place derrière la lentille. Par la suite, il faut chercher la position de la lentille qui permet d’obtenir une image nette dans le plan de l’objet.

Montage optique :

Le miroir renvoie les rayons venant de la lentille. Il existe qu’une seule position du plan objet qui permet le retour des rayons sur le même plan mais également qui ne dépend pas de la position du miroir, c’est le plan focal.

Cette méthode, plus précise que celle du plan focal, nous permet de déterminer que : ➢ la distance focale f’= 36,2cm Or, comme