Lentille divergente-tp

Pages: 8 (1758 mots) Publié le: 28 novembre 2012
LENTILLE MINCE DIVERGENTE - TP




Mesure rapide d’une distance focale



1 Association de lentilles minces accolées


• On peut montrer que l’association de deux lentilles minces accolées, de vergences respectives v et v’, se comporte comme une lentille mince de vergence v+v’ (algébriquement, s’il y a des vergences négatives).

Ceci n’est évidemment valable que dansl’approximation où on peut considérer que l’assemblage est encore “mince” (c’est-à-dire que la précision des relations de conjugaison correspond alors à l’épaisseur négligée).

• Essayer de démontrer cette propriété à partir des relations de conjugaison.



2 Méthodes de mesure de la distance focale


+ remarque : afin de pouvoir récapituler les résultats en fin de TP, il faut étudier la même lentille(de focale ≈ -200 à -250 mm) pour l’ensemble des expériences.

[pic] [pic]

• Les méthodes de mesure rapide possibles pour les lentilles convergentes ne sont pas applicables directement ici, pour des vergences négatives. Dans ce cas en effet, les rayons incidents parallèles ressortent en passant par un foyer image, mais de façon virtuelle car celui-ci setrouve du côté objet (pour des rayons parallèles à l’axe, le foyer particulier, sur l’axe, est appelé “foyer image principal”) :


Par contre, en accolant une lentille divergente avec une lentille annexe assez convergente, on peut obtenir un assemblage convergent. Les mesures des distances focales respectives, pour la lentille convergente et pour l’assemblage, donnent par différence des vergencesla distance focale de la lentille divergente.

• Mesurer ainsi la distance focale de la même lentille divergente par la méthode de l’image très éloignée et par la méthode d’autocollimation ; comparer les mesures et les précisions.



Formation d’une image par une lentille divergente



1 Image réelle d’un objet virtuel (projection agrandie)


• Dans les cas où on étudie undispositif optique qui donne une image réelle trop petite (car trop proche de la lentille), il n’est difficile d’observer cette image sur un écran (on ne distingue aucun détail).

Il est alors possible d’utiliser une lentille annexe convergente pour en refaire une image agrandie (en prenant la première image comme objet réel), mais cela est également possible à l’aide d’une lentille divergente: on formeainsi une image agrandie (et éloignée) de “l’image” précédente utilisée comme objet virtuel :



◊ remarque : ceci n’est possible que si l’objet virtuel AB est situé entre O et F (c’est-à-dire à une distance de la lentille inférieure à la distance focale objet).

◊ remarque : ce montage est “plus compact” que celui analogue qui utiliserait une lentille convergente ; il est mis à profitdans certains téléobjectifs pour appareils photographiques.


• L’image de B peut être reconstruite en considérant les rayons particuliers connus :
◊ le rayon incident BO (“virtuel”), passant par le centre de la lentille, n’est pas dévié ;
◊ le rayon incident provenant virtuellement de B et parallèle à l’axe ressort en passant virtuellement par le foyer image F’ ;
◊ le rayon incident BF,passant virtuellement par le foyer objet F, ressort parallèle à l’axe.

Ces trois rayons se recoupent en un point B’, image de B formée par la lentille.

◊ remarque : il suffirait en principe de tracer deux de ces trois rayons pour connaître la position de B’, mais il est prudent de reconstruire les trois si on veut obtenir plus de précision.

• L’image A’ de A ne peut pas être reconstruitepar cette méthode, mais (pour une lentille mince) l’image A’B’ est non déformée, et parallèle à l’objet AB ; il suffit donc de considérer que A’ est sur l’axe (le rayon AO n’est pas dévié) et que A’B’ est perpendiculaire à l’axe.

◊ remarque : toute cette reconstruction n’est valable avec précision que dans les conditions de Gauss.

• Comme pour les lentilles convergentes, on définit le...
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