Application des relations de conjugaison et de grandissement de Descartes

Expérience

Description : la distance focale (ou la vergence) de la lentille est connue. Il s'agit de trouver la position, la grandeur et le sens de l'image selon la position de l'objet par rapport à la lentille. Réaliser l'expérience sur le banc d'optique avec une lentille convergente de 3 dioptries. Envisager les deux cas suivants :
--l'objet est situé en avant de la lentille à 50 cm du centre optique O
--l'objet est situé en avant de la lentille à 25 cm du centre optique O.

Questions : l'image sur un écran existe-t-elle pour toutes les positions de l'objet ? Regrouper tous les résultats expérimentaux dans le tableau de la fiche réponse.

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Distance objet-lentille
Existence de l'image sur écran
Distance image-lentille
Sens de l'image
Taille image÷taille objet
50 cm
       
25 cm
       

Construction graphique

Description : Réaliser les deux constructions de l'expérience précédente à l'échelle 0,1 .

Questions : peut-on construire l'image pour toutes les positions de l'objet ? Si oui, de quelle façon  ? Regrouper tous les résultats issus de la construction dans le tableau de la fiche réponse.

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Distance objet-lentille
Possibilité de construction de l'image
Distance image-lentille
Sens de l'image
Taille image÷taille objet
50 cm
       
25 cm
       

Simulation

Description : le fichier DescarAN.ray simule une lentille mince convergente de 3 dioptries et un objet perpendiculaire à l'axe optique. Un faisceau de trois rayons est associé au point-objet situé au sommet de l'objet. Les valeurs de certaines distances (choisies par l'utilisateur ou calculées par le logiciel) sont affichées en millimètres.

Envisager les deux cas suivants :
--l'objet est situé en avant de la lentille à 50 cm du centre optique O
--l'objet est situé en avant de la lentille à 25 cm du centre optique O

Questions : observe-t-on une image pour toutes les positions de l'objet ? Regrouper tous les résultats issus de la simulation dans le tableau de la fiche réponse.

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Distance objet-lentille
Observation de l'image
Distance image-lentille
Sens de l'image
Taille image÷taille objet
50,1 cm
       
25,0 cm
       

Application des relations de Descartes

Description : la distance focale (ou la vergence) de la lentille est connue. Il s'agit de trouver la position, la grandeur et le sens de l'image selon la position de l'objet par rapport à la lentille. Appliquer les relations de Descartes avec une lentille convergente de 3 dioptries. Envisager les deux cas suivants :
--l'objet est situé en avant de la lentille à 50 cm du centre optique O
--l'objet est situé en avant de la lentille à 25 cm du centre optique O.

Questions :
Regrouper tous les résultats dans le tableau de la fiche réponse.

Premier cas :
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Deuxième cas :
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valeur algébrique objet-lentille
valeur algébrique image-lentille
Sens de l'image
 γ 
       
       

Conclusion

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