Focale

dite mince. Les caractéristiques de la lentille mince convergente On caractérise une lentille mince convergente par : Un axe optique Δ. Un centre optique O. Un foyer objet F. Un foyer image F′, symétrique de F par rapport à O. Une distance focale f, exprimée en mètres, qui vaut f=OF′¯¯¯¯¯¯. OF′¯¯¯¯¯¯ désigne une distance algébrique. Ainsi, OF′¯¯¯¯¯¯ est un nombre positif, et OF¯¯¯¯¯ un nombre négatif. La vergence, exprimée en dioptrie (δ), est définie par : C=1f Pour une lentille convergente

centre optique O d’une lentille ne subit aucune déviation. Règle 2 Tout rayon lumineux arrivant parallèlement à l’axe optique émerge de la lentille en passant par le foyer image, point de l’axe optique noté F’. La distance entre O et F’ est la distance focale (notée f ’ ). Règle 3 Tout rayon lumineux passant par le foyer objet, point de l’axe optique noté F, émerge de la lentille parallèlement à cet axe. Schéma en coupe de l’œil réel simplifié. Schéma du modèle de l’œil réduit. b Maquette de

…………………………………… F'. - Foyer objet: Tout rayon incident passant par le ……………………………………… F d'une lentille convergente émerge parallèlement à l'axe de cette lentille. 3. Distance focale et vergence Définition: La distance focale la grandeur f'=……………… Définition: La vergence C d'une lentille est…………………….. de sa distance focale. Elle s'exprime en dioptries ( δ). C= …………………… III. Construction graphique d’une image 1. Image d’un objet situé à une distance finie

Le but de l’expérience sera de vérifier la loi des lentilles mince 1/p+1/q=1/f. Vérifier l’équation du grandissement de trouver la distance focale d’une lentille mince et puis produire un compte rendu complet. Position lentille (cm) Position Image (cm) Hauteur image (Hi) (cm) Distance image (q) Distance objet (p) 1/p (cm¯¹) 1/q (cm¯¹) 20 47,1 1,8 27,1 15 0,066666667 0,03690037 24 44,1 1,2 20,1 19 0,052631579 0,04975124 28 45,7 0,8 17,7 23 0,043478261 0,05649718 32 48 0,7 16 27 0,037037037

Focométrie 2008-2009 1. 1.1 1.1.1 Focométrie Lentille convergente : (L1 ) de centre O1 et de distance focale f1 Méthode d’autocollimation 1.1.1.1 On utilise un système optique constitué de la lentille (L1 ) étudiée et d’un miroir plan. La lumière issue de l’objet traverse la lentille, est réfléchie par le miroir et retraverse ensuite la lentille. Si l’objet AB se trouve dans le plan focal objet de la lentille (L1 ), son image finale A B par le système {(L1 ), (M ), (L1 )} est dans le même plan

l’espace image si l’objet est proche de F mais avant F. Image dans le plan focal image : l’objet doit être très éloigné (on dira communément à l’infini). rayons parallèles issus plan focal de B situé à l’infini image B F O F’ A’ B’ Si on recherche sur un écran l’image d’un objet éloigné formée par une lentille convergente, la distance lentille-écran correspondra alors à la distance focale de la lentille. ANNEXE Image observée à travers la lentille selon la

Les formules importantes de la 1ère. C en dioptrie δ f’ en mètre Œil, lentilles minces & images. La distance focale : f'=OF'=FO Vergence : C= 1f'= 1OF' Relation de conjugaison des lentilles minces. * La relation de conjugaison (distance lentille-objet ou lentille-image) : 1OA'-1OA=1OF' * OA est négative lorsque l’objet est placé avant la lentille. Le grandissement : γ=A'B'AB=OA'OA Lumière & couleur. * Où T = 273 + Ɵ ƛ en mètre T en Kelvin Ɵ en degrés

. . . . . . . . . . . Distance focale, vergence . . . . . . . . . . . . . . . Objet, image, réels ou virtuels? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 4 5 5 6 7 8 2 Construction des images Faisceau parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Construction de l'image d'un objet . . . . . . . . . . . . . . . . . . Détermination grossière de la distance focale . . . . Autocollimation . . . .

Compétences exigibles du B.O. Couleurs, vision et images L’œil. Lentilles minces convergentes. Distance focale, vergence. Relation de conjugaison. Modéliser le comportement d’une lentille mince convergente à partir d’une série de mesures. Tâches à réaliser par le candidat Dans ce sujet on demande au candidat de :  Proposer un protocole expérimental pour déterminer la vergence d’une lentille inconnue.  Le réaliser.  Exploiter les mesures obtenues. Compétences évaluées Coefficients

éloigné, son image se forme donc au foyer du dispositif. L'aberration longitudinale des rayons marginaux est la distance :      [3] Avec :       S = Coefficient de l'aberration de sphéricité       h = Hauteur d'incidence       F = Distance focale du dispositif L'image d'une étoile obtenue avec une lentille simple est une tache dont le rayon au niveau du foyer s'appelle "aberration Transversale des rayons marginaux", c'est la distance :      [4] La tache de moindre aberration a un rayon