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LENTILLES MINCES CONVERGENTES
Objectifs de ce TP :
I R •Mettre la lunette sur un pied et s'installer dans le couloir (1)Placer un ¾il prµes de l'oculaire tout en regardant" dans le vague » (c"est-à-dire à l"infini, pour un oeil normal ou cor- rigé - donc, sans accommoder) de l'oculaire. •Revenir dans la salle d'optique. ¯nie de maniµere µa mettre au point µa environ 25cmau-devant de l'objectif. µa distance ¯nie, une" lettre "P" »par exemple (photo ci- contre).ÜLeviseur à distance finieest réglé.
doit pas y avoir con°it avec un objet µa distance ¯nie comme la" lettre "P" »par exemple.Donc,
lorsqu"on utilise le collimateur, il ne doit pas y avoir de " lettre "P" »sur le banc d"optique!Rq2 :Vérifier que le collimateur est constitué d"un réticule dont on peut fixer (manuellement,
ici) la distance par rapport à une lentille convergente. •Allumer la lampe et placer le collimateur sur le banc.•Placer le viseur (lequel?) sur le banc et viser le réticule du collimateur que l"on souhaite
observer à l"infini. TP n le réticule du collimateur.Donc :Les deux réticules (celui du viseur et celui du collimateur) doivent être nets!ÜLecollimateurest alors réglé : on a " formé » une source qui joue le rôle d"objet à l"infini pour
tout système optique placé sur le banc.©CR :faire le schéma de principe du bon réglage du collimateur contrôlé au viseur à l"infini
avec l"oeil du manipulateur.II LENTILLES CONVERGENTES
Rq1 :On commencera par reconnaître la nature convergente ou divergente de la lentille par l"" effet loupe » ou " anti-loupe ». Rq2 :Pour chaque méthode, on effectuera au moins deux mesures (puisqu"on dispose d"au moins deux lentilles,L1etL2). Rq3 :Vous trouverez des vidéos des méthodes d"auto-collimation, deBesselet deSilberman Blog dans le billet"Focométrie
, sous la catégorie"Documents Physique PCSI
Dans le couloir de la salle d"optique, faire l"image d"un objet éloigné (clocher, antenne ...) sur
une feuille. En déduire un ordre de grandeur de la focale. •Effectuer le montage ci-dessus.•Où se trouve l"objet pour la lentilleL? Où doit-on placer l"écran pour observer une image nette
de l"objet à travers la lentilleL? •En déduire la focalef0deL. Estimer les erreurs de mise au point. ©CR :Schéma de principe de la manipulation, valeur de la focalef0et incertitudes absolue¢f0 et relative¢f0
f0sur cette mesure.
•Effectuer le montage ci-dessous : xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxLampe/source
à distance finie(L )2MiroirEcran
•Déplacer l"ensembleL/miroir sur le banc d"optique de façon à ce que l"image de retour de
l"objet lumineux soit nette dans le plan de cet objet. (On le contrôle avec l"écran placé dans le
plan de l"objet ou bien dans le plan de la " lettre "P" » lui-même).2http ://pcsi-unautreregard.over-blog.com/qadripcsi@aol.com
relative sur cette mesure. •Effectuer le montage ci-dessous :Lampe/sourceà distance finie(L )1Ecran
•La source et l"écran étant fixes, montrer d"abord qualitativement, en déplaçant la lentille, qu"il
y a deux positions sur le banc telles qu"on observe une image de l"objet sur l"écran. On appelleDla distance objet-écran etdla distance séparant les deux positions de la lentille. •En déduire la valeur numérique de la focalef0. ©CR :Redémontrer la formule deBessel:f0=D2¡d24D. Quelle est la valeur minimale deD?
Valeur expérimentale def0? Calculer l"incertitude relative de la focale. Cette méthode peut-elle s'appliquer à l'étude de la focale d'une lentille divergente?Complément : Utilisation du viseur à distance finie :Trouver la méthode optique basée sur
des pointés longitudinaux effectués avec le viseur permettant de mesurerDetd(on utilise alors la lentille sur laquelle une croix a été tracée au feutre). En rapprochant l"écran de l"objet, chercher à réaliser la conditionD= 4f0.