Rubrique concernée : formation d'une image (Consultation du programme officiel)

Titre de l'activité : lentilles minces convergentes

A l'écran, le plan du document vous guidera pour vos prises de notes.
Ce document contient aussi la liste des taches à réaliser (expérience, simulation ou exercice).
Des feuilles réponses à compléter sont disponibles (il faut les imprimer) et elles doivent être intégrées à votre cours.

Mesure de la distance focale d'une lentille

Chaque groupe d'élèves dispose d'une lentille de distance focale inconnue ; on utilisera plusieurs méthodes de détermination de sa distance focale.
(la lentille utilisée a une vergence de +3 dioptries ).

1-Détermination de l'ordre de grandeur de la distance focale

Expérience :

Former l'image A'B' d'un objet AB éloigné de la lentille mais assez lumineux ( une lampe du plafond par exemple ).
Mesurer OA'.

Questions :
1- Où se forme l'image d'un objet à l'infini ?
2- En déduire l'ordre de grandeur de la distance focale de la lentille.

Conclusion :
L'ordre de grandeur de la distance focale d'une lentille convergente est donnée par la distance lentille-image pour un objet placé le plus loin possible de la lentille.

2-Détermination de la distance focale en utilisant la relation de Descartes.

Expérience :
Sur le banc d'optique, placer la lanterne éclairant une lettre découpée (objet lumineux) à la graduation zéro, la lentille sur son support et l'écran.

En utilisant les graduations du banc, déterminer la distance lentille-image OA' pour chaque distance lentille-objet OA indiquée dans le tableau ci-dessous à compléter.

Questions :
1- Compléter le tableau ci-dessous.

Distance OA (cm)	50,0	60,0	70,0	80,0	100,0
Distance OA' (cm)

2- Représenter   en ordonnée et   en abscisse. Comment peut-on en déduire la valeur de la distance focale de la lentille étudiée ?

3- Donner la valeur de la distance focale de la lentille étudiée en estimant son incertitude.

Conclusion :
D'après la relation de conjugaison de Descartes, les points représentatifs précédents sont alignés sur une droite de coefficient directeur +1 et d'ordonnée à l'origine égale à la vergence de la lentille, ce qui permet d'en déduire la distance focale f'.

3-Détermination de la distance focale par la méthode de Bessel

3.1-Principe de la méthode

Le principe de la méthode est étudié à l'aide de la simulation décrite dans le fichier

3.2-Mesure

Réaliser sur le banc d'optique le montage qui correspond à la méthode précédente avec la lentille déjà utilisée aux §1 et §2.
Effectuer les mesures et en déduire la valeur de la distance focale de la lentille étudiée en estimant son incertitude.