Objet et image

OBSERVER : couleur et images Couleur, vision et image Chapitre n 1 - Exercices ˚ Exercice n 1 - Relation de conjugaison et de grandissement ˚ a Un objet lumineux AB de taille AB = 4,0 cm se trouve ` 20 cm devant une lentille de distance focale f ′ = 12,5 cm et de centre optique O. L’objet AB est plac´ perpendiculairement ` l’axe optique de la lentille et A est sur l’axe optique. e a ❏ ❏ ❏ ❏ ❏ 1 2 3 4 5 Que vaut la distance OA ? Exprimer puis calculer la position de l’image

1 1.1 Lentilles minces Etude rapide du viseur NB1: afin de localiser les positions des objets et images diverses, on utilise un viseur constitué d’une lentille de focale +150mm et d’un écran solidaire à 300mm du centre optique de la lentille (schéma ci-dessous). Fig 1. Schéma du viseur 1. Compte tenu de la géométrie du viseur, préciser la position du plan dans lequel devront se situer les objets et images reprises par le viseur et visibles sur l’écran de celui-ci (on utilisera la relation

séparant le foyer image de l'objectif du foyer objet de l'oculaire. Puisque l'objectif et l'oculaire sont fixe l'un par rapport a l'autre : Δ est constant et de l'ordre d'une quinzaine de centimètres. Δ n'est pas la distance entre O1 et O2 ! C'est la distance entre F'1 et F2 ( e foyer image de l'objectif et le foyer objet de l'oculaire) R2 : On cherche a avoir une image a l'infini pour éviter la fatigue de l'oeil. L'image intermédiaire A1B1doit donc se former dans le plan focal objet de la lentille

lentille convergente donne d’un objet lumineux une image sur un écran si la distance objet / lentille est supérieure à la distance focale. L’image obtenue est renversée. Dans le cas contraire, on ne peut pas obtenir d’image sur un écran, il faut placer l’œil derrière la lentille, c’est le cas de la loupe Les rayons lumineux incidents parallèles à l’axe optique, convergent au foyer image de la lentille convergente. La formation des images. Un objet doit être une source de lumière

l’axe optique d’un objet lumineux transverse AB et de son image A′B′ par l’instrument. 1.1. Lentille convergente : ( L1 ) de centre O1 et de distance focale f1' On exprimera f1' et ∆ f1' à 0,1 cm près. 1.1.1. Méthode d’autocollimation 1.1.1.1. Décrire la méthode expérimentale dite « d’autocollimation » qui permet de mesurer la distance focale d’une lentille mince convergente. 1/11 1.1.1.2. Quand l’image A′B′ de l’objet AB est obtenue par cette méthode, la distance mesurée objet-lentille est de

dans le plan focal image de L1 . L1 AB → ∞ L2 A’B’ → ∞ θ O1 θ F′ F2 1 A 1 θ′ B1 θ′ O2 F′ 2 2.5 Grossissement d’une lunette afocale On appelle grossissement d’une lunette afocale le rapport : G= θ′ θ 2.2 Modélisation On modélise la lunette astronomique par deux lentilles minces convergentes de même axe optique, notées L1 pour l’objectif et L2 pour l’oculaire. D’autre part, on se limite à l’étude de la lunette afocale (le foyer principal image F′ de l’objectif

acide / M acide. m théorique=n thé X M théo. et rendement=n exp/M théo Partie physique de Spé terminale S : OA'=OAXOF'/OA+OF' et A'B'=OA'/OA X AB -Lentille:milieu transparent limité par 2 surfaces dont 1 non plane. -Objet gauche de f : image à droite/à l'envers ( image réelle) 1) La lentille doit être utilisé au voisinage du centre optique 2) Les rayons issus de l'objet ne doivent pas être trop inclinés par rapport à l'axe optique. -Miroir = Surface plane non réfléchissante Miroir concave:

distance focale image d'une lentille mince convergente par la méthode de Bessel ou de Silbermann. - Adapter la méthode de mesure à une lentille mince divergente. 1 Principe de la mesure par la méthode de Bessel : L(1) Ecran O1 A'1 A1 Soit A' l'image conjuguée de A pour la lentille L. L L(2) A → A' Ecran Pour un même couple de points conjugués (A,A'), il O2 A'2 A2 On utilise : - une lentille mince convergente L, de distance focale f ', - un objet réel A -

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 :

Chapitre 1 VISION ET IMAGE A. Le programme Notions et contenus Compétences attendues Lentilles minces convergentes : images réelle et virtuelle. Déterminer graphiquement la position, la grandeur et le sens de l’image d’un objet-plan donnée par une lentille convergente. Modéliser le comportement d’une lentille mince convergente à partir d’une série de mesures. Distance focale, vergence. Relation de conjugaison ; grandissement. Utiliser les relations de conjugaison et de