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Travaux Pratiques de Physique Optique 2 : Les Lentilles Service de Physique Biomédicale Université de Mons.

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1 Travaux Pratiques de Physique Optique 2 : Les Lentilles Service de Physique Biomédicale Université de Mons

2 Plan Rappel Théorique Lentilles Convergentes/Divergentes Loi de Snell-Descartes Association de Lentilles Le Microscope Manipulation Mesure de la Distance Focale de Lentilles Association de Lentilles Indice de Réfraction dune Lame de Verre Mesure de la Largeur dun Objet Précautions dEmploi Résumé

3 Rappels Théorique Lentilles Convergentes/Divergentes ConvergenteDivergente FiFi FoFo FoFo FiFi

4 Rappels Théorique Loi de Snell-Descartes Permet de rendre compte des trajets des rayons lumineux dans toutes les situations : FiFi FoFo FoFo FiFi qp f O I p q f O I Côté p>0 Côté q>0 Côté p>0 Côté q>0 CC Côté q<0Côté p<0Côté q<0Côté p<0 > >

5 Rappels Théorique Association de Lentilles f1f1 t fifi PiPi t fofo f2f2 PoPo Se comporte comme une seule lentille de foyer objet f o et de foyer image f i f o f i

6 Rappels Théorique Correction des défauts de loeil Œil myope = œil trop long! Image formée par le cristallin DEVANT la rétine => on voit flou! SOLUTION : adjoindre au cristallin une lentille divergente => verre de lunette ou lentille de contact.

7 Rappels Théorique Correction des défauts de loeil Œil hypermétrope = œil trop court! Image formée par le cristallin DERRIERE la rétine => on voit flou! SOLUTION : adjoindre au cristallin une lentille convergente => verre de lunette ou lentille de contact.

8 Grandissement total Ouverture numérique Résolution : on distingue deux points séparés de Rappels Théorique Le Microscope

9 Manipulation : Formation dun faisceau de lumière parallèle Former un faisceau parallèle en plaçant une lentille divergente (-8mm) contre la sortie du laser et en plaçant une lentille convergente à une dizaine de cm. ATTENTION : vérifier que le faisceau est bien parallèle…

10 Manipulation : Mesure de la distance focale dune lentille convergente Utiliser le faisceau parallèle élargi Placer une lentille convergente dans le faisceau et mesurer la distance de la focale FiFi FoFo

11 Manipulation : Mesure de la distance focale dune lentille divergente Utiliser le faisceau parallèle élargi Placer une lentille divergente Mesurer à diverses distances de la lentille le diamètre de la tache Extrapoler sur un graphe « diamètre en fonction de la distance » ; pour mesurer lintersection avec laxe des abscisses. FoFo FiFi

12 Manipulation : Association de lentilles Utiliser le faisceau parallèle élargi Choisir une distance de séparation des deux lentilles (t) Placer dans le faisceau parallèle une lentille divergente et une lentille convergente Déterminer la distance focale image résultante Vérifier la relation

13 Manipulation : Le Microscope – Indice de réfraction du verre Quel objectif utiliser? Mesurer lépaisseur apparente h a dune lame de verre (un trait sur chaque face) Mesurer lépaisseur réelle h de la lame (compas Palmer) Démontrer que n = h/h a si i et r sont petits Calculer n et son erreur

14 Manipulation : Le Microscope – Largeur dun objet On dispose dun oculaire muni dun micromètre Calibration : Mesurer à combien de graduations (y) du micromètre objet correspond 10 graduations du micromètre oculaire 1 division du micromètre oculaire =

15 Manipulation : Le Microscope – Largeur dun objet y = 15 Dans ce cas, 1 petite graduation du micromètre oculaire vaut: 15 X 10 µm / 10 = 15 µm x = 10

16 Manipulation : Le Microscope – Largeur dun objet Effectuer cette « calibration » pour les deux objectifs et Déterminer lépaisseur dun fil de cuivre avec les deux objectifs Attention : il y a donc 2 calibrations…

17 Précautions demploi Ne pas regarder dans le rayon laser Ne pas laisser tomber les lentilles Ne pas éteindre le laser – Utiliser lobstructeur…

18 Résumé – Résumé Focale dune lentille convergente Focale dune lentille divergente Foyer objet dune association de deux lentilles Indice de réfraction dune lame de verre Epaisseur dun fil de cuivre


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