[PDF] TP 2 : Relation de conjugaison et grandissement dune lentille

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1ere SThème : Observer TP 2 : Relation de conjugaison et grandissement d'une lentille mince convergenteTP 2

Objectifs :

•Vérification expérimentale de la relation de conjugaison •vérification expérimentale de la relation de grandissement

Introduction :

Nous avons appris lors des TP précédents, à déterminer graphiquement la position, la taille et le sens de l'image d'un

objet par une lentille mince convergente. Cette méthode longue à mettre en oeuvre, est de plus, entachée d'erreurs.

Existe-t-il une autre façon de prévoir les caractéristiques d'une image ?

I- Déterminer la position d'une image :

I-1) Dispositif expérimental :

➢Placer le support d'une lentille de vergence C = 5,0 δ sur la banc optique en face de la graduation 1m et ne plus la déplacer durant toute l'expérience. La position du centre O de la lentille servira de référence pour la suite car les positions de l'objet et de l'écran seront repérées à partir de cette origine, le banc étant orienté dans le sens de propagation de la lumière. ➢Placer l'objet à gauche de la lentille. ➢Placer l'écran à droite de la lentille.

I-2) Expériences :

➢Placer l'objet en face de la graduation 0 du banc optique. ➢Déplacer l'écran pour trouver la position de l'image (image nette sur l'écran) ➢Relever la distance OA'et noter cette valeur dans le tableau. ➢Recommencer ces mesures pour les différentes valeurs de OAindiquées dans le tableau. Compléter le tableau ci-dessous en effectuant les mesures et les calculs nécessaires. OA(m)-1,00-0,80-0,70-0,60-0,50-0,40-0,35-0,30-0,25

OA'(m)

x=1

OA(m-1)

y=1

OA'(m-1)

I-3) Observer :

1- Dans quel sens se déplace l'image quand l'objet s'approche de la lentille ?

2- Pourquoi n'a-t-on pas mis dans le tableau les valeurs de

OA comprises entre -0,20m et

0m ?

I-4) Exploitation des résultats :

3- En utilisant les données du tableau précédent, tracer sur une feuille de papier millimétré le

graphique y = f(x) soit 1

OA'=f(1

OA).

4- Quelle est la forme du graphique obtenu ?

1ere STP2 : Relation de conjugaison et grandissement 1/3

5- Déterminer l'équation de cette droite du type y = a.x + b

6- Comparer la valeur du nombre b avec la valeur de la vergence de la lentille. Conclure.

7- Calculer le pourcentage d'erreur relative sur la détermination expérimentale de la vergence de

la lentille. Donnée : Erreur relative (%) =∣Cthéo-Cexp∣

Cthéo×100

8- Conclure en déterminant la relation conjugaison en remplaçant y, x et b par les grandeurs

qu'elles représentent.

I-5) Application :

Un objet lumineux est placé 45,0 cm en avant d'une lentille convergente de vergence égale à +

5,0 δ.

1.Déterminer par le calcul la position de l'image.

2.Vérifier expérimentalement votre résultat avec le matériel à votre disposition. Appeler le

professeur pour vérification. II) Comment déterminer la taille et le sens d'une image ?

II-1) Expériences :

Fabriquons un projecteur de diapositives :

Sur le banc optiqe disposer l'objet à une extrémité du banc puis placer la lentille C = +5,0 δ de façon à former une image très agrandie sur l'écran.

Mesurer les distances OA, OA', AB et A'B'

II-2) Exploitation :

1- Déduire de vos mesures les valeurs algébriques OA ; OA' ; AB ; A'B'

2- Calculer les rapports

OA'

OA puis A'B'

ABet conclure.

3- Le grandissement gamma est défini par. Cette définition est-elle en accord

avec vos mesures ?

1ere STP2 : Relation de conjugaison et grandissement 2/3γ=A'B'

AB=OA'

OA

1ere SThème : Observer TP 2 : Relation de conjugaison et grandissement d'une lentille mince convergenteTP 2

Bureau :

•projecteur de diapositive + diapositive paysage (ou lettre)

Élèves :

•banc optique avec source lumière + objet + lentille convergente (5 δ - f'=200 mm) •PC avec tableur (facultatif) ou papier millimétré

1ere STP2 : Relation de conjugaison et grandissement 3/3

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