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Les relations mathématiques en lien avec les lentilles minces LABO 13 1 OPTIONscience – Physique Les relations mathématiques en lien avec les lentilles minces

Modéliser une lentille mince avec GeoGebra

de 1,5h Les élèves ont quitté la séance en ayant réalisé, au minimum, sur le simulateur : le symbole de la lentille mince, les foyers dont la distance au centre optique est variable et un objet AB dont la taille et la position sont variables Il est laissé 1 semaine aux élèves pour partager le lien d’une première mouture du

OUVRIR L’ŒIL - Education

Les lentilles Il existe deux catégories de lentilles minces : les lentilles convergentes et divergentes Le simple fait d’observer l’action sur des rayons lumineux permet de les différencier Celles qui transforment un faisceau de rayons parallèles en un faisceau de rayons convergents sont les lentilles convergentes

STPI - insa-centrevaldeloirefr

- C241 : Appliquer les relations de conjugaison et de grandissement dans le cas des miroirs et des lentilles minces – niveau 3 - C243 : Reconnaître un système optique et identifier les grandeurs pertinentes caractérisant son fonctionnement – niveau 2 - C246 : Concevoir et mettre en place un système optique à partir

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Compléments

Cette décomposition nous intéresse car elle est en lien avec les éléments observables du champ de déformations Nous y reviendrons mais il faut d’abord évoquer le principe du calcul des matrices A [ θi, Χs ] dans leur dépendance avec le champ gravitationnel, dans le cadre de la Relativité générale

et 6 ) et du cycle 4 (5 , 4 et 3 2019 -2020 : seconde et

Les cristaux les plus simples peuvent être décrits par une maille cubique que la géométrie du cube permet de caractériser Réseaux cubique simple et cubique à faces centrées Lien entre la structure microscopique du cristal et certaines de ses propriétés macroscopiques, dont sa masse volumique Aspects énergétiques des phénomènes

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fonctions en statistique • Introduction à Visual Basic création de procédure, exécution, déroulement pas à pas constantes, variables, affectation instructions alternatives ou répétitives entrées/sorties (boites de dialogue) procédures/fonctions lien avec les données Excel, interface utilisateur (boutons, gestion d'événements, )

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ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où la collection OPTIONscience - Physique est utilisée.

Les relations mathématiques

en lien avec les lentilles minces

LLeess lluunneetttteess ssoonntt--eellllees

s tt oo uu tt ee ss pp aa rr ee ii ll ll ee ss Une fois que l'optométriste a déterminé la sorte de lentille, convexe ou concave, qui

convient à sa patiente ou à son patient, il doit aussi en déterminer la longueur focale, afin de

corriger adéquatement le problème de vision détecté. Il existe des relations mathématiques

pour calculer avec précision les caractéristiques des lentilles minces. Comment une lentille sphérique convergente peut-elle corriger un problème de vision ? Pour en apprendre un peu plus, réalisez cette expérience qui vous permettra de trouver, à l'aide d'une lentille sphérique convergente, d'une part, la relation mathématique entre la position de l'objet, la position de l'image et la longueur focale et, d'autre part, la relation mathématique entre la position de l'objet, la position de l'image, la hauteur de l'objet et la hauteur de l'image. BUTS

Quels sont les buts de ce laboratoire ?

1. Quelle est la variable indépendante dans ce laboratoire ?

2. Quelles sont les variables dépendantes dans ce laboratoire ?

3. Quelles sont les autres variables dont vous devez tenir compte dans ce laboratoire ?

TYPE DE LABO : Modélisation

BOÎTE À OUTILS : Une méthode pour trouver la longueur focale d'une lentille sphérique convergente à l'aide d'un banc d'optique THÉORIE : Chapitre 3

MISE EN SITUATION

LABORATOIRE

LABO 13 OPTIQUE

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PROTOCOLE

MATÉRIEL SCHÉMA DU MONTAGE

• Une lentille sphérique

convergente

• Une règle de 30 cm

• Un support à lentille

• Un objet lumineux

• Un sténopé

• Un banc d'optique

• Un écran blanc

MANIPULATIONS

1. Mesurer la hauteur de l'objet lumineux.

2. Noter le résultat.

3. Installer la lentille sphérique convergente dans le support à lentille.

4. Placer le support à lentille au centre du banc d'optique.

5. Déterminer l'emplacement du foyer.

6. Déterminer la longueur focale de la lentille.

7. Noter le résultat.

8. Placer l'objet lumineux à 85 cm de la lentille.

9. Déplacer l'écran blanc de façon à capter l'image de l'objet lumineux.

10. Noter la position et la hauteur de l'image.

11. Approcher l'objet de la lentille 5 cm à la fois, jusqu'à ce qu'il atteigne le foyer de la lentille.

12. Refaire les étapes 9 et 10.

13. Placer l'objet à 2f, c'est-à-dire à deux fois la longueur focale.

14. Refaire les étapes 9 et 10.

15. Placer l'objet à f.

16. Refaire les étapes 9 et 10.

17. Ranger le matériel.

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RÉSULTATS

1. Notez la hauteur de l'objet lumineux.

Hauteur de l'objet (h

o

2. Notez la longueur focale de la lentille utilisée.

Longueur focale (f) :

3. Notez les caractéristiques de l'objet et de son image dans le tableau suivant.

Donnez un titre à votre tableau.

Titre :

Position de l'objet (d

o (en ____ ± _________) Position de l'image (d i (en ____ ± _________) Hauteur de l'image (h i (en ____ ± _________)

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DIAGRAMMES

À partir des résultats inscrits dans votre tableau :

1. Tracez le diagramme de la position de l'image en fonction de la position de l'objet.

Donnez un titre à votre diagramme.

Titre :

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2. Tracez le diagramme de la hauteur de l'image en fonction de la position de l'objet.

Donnez un titre à votre diagramme.

Titre :

CALCULS

1. Pour trouver la relation mathématique entre d

o , d i et f à l'aide de vos résultats expérimentaux, vous devez effectuer différents calculs afin de dégager une équivalence. a) Effectuez les calculs suivants. d o + d i d o - d i d o d i d o /d i d i /d o 1/d o + 1/d i

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ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où la collection OPTIONscience - Physique est utilisée. Notez vos résultats dans le tableau suivant. Donnez un titre à votre tableau.

Titre :

d o d i d o + d i d o - d i d o d i d o /d i d i /d o 1/d o + 1/d i

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ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où la collection OPTIONscience - Physique est utilisée. b) Effectuez les calculs suivants. f = 1/f =

2. Pour trouver la relation mathématique entre h

o et h i et entre d o et d i

à l'aide de vos résultats

expérimentaux, effectuez les calculs suivants. h o /h i d o /d i h i /h o d i /d o Notez vos résultats dans le tableau suivant. Donnez un titre à votre tableau.

Titre :

h o h i d o d i h o /h i h i /h o d o /d i d i /d o

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ERPI Reproduction et modifications autorisées uniquement dans les classes où la collection OPTIONscience - Physique est utilisée. h o h i d o d i h o /h i h i /h o d o /d i d i /d o

DISCUSSION

ANALYSE DES RÉSULTATS

1. Que révèle votre diagramme de la position de l'image en fonction de la position de l'objet ?

2. Quelle relation entre d

o , d i et f donne une équivalence ?

3. Que révèle votre diagramme de la hauteur de l'image en fonction de la position de l'objet ?

4. Quelle relation entre h

o , h iquotesdbs_dbs13.pdfusesText_19