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Couleur – Vision – Image partie 1 : comment lœil fonctionne-t-il ?

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Présentation au sujet: "Couleur – Vision – Image partie 1 : comment lœil fonctionne-t-il ?"— Transcription de la présentation:

1 Couleur – Vision – Image partie 1 : comment lœil fonctionne-t-il ?

2 Couleur – Vision – Image partie 1 DUREE : 6h (évaluation non comprise) 2 séances de TP (1h30 ou 2h) 2 séances classe entière (1h30 ou 1h)

3 Introduction (situation déclenchante) De quels paramètres dépend la position de limage nette AB dun objet AB, obtenue avec une lentille convergente ? photos tirées dune animation flash :

4 PARTIE 1 OBJECTIFS : Découverte des foyers et de la distance focale ; principe de la construction dune image

5 Matériel disponible Banc doptique Source de lumière Objet AB Lentilles convergentes Ecran

6 Les paramètres… La distance Objet – lentille notée OA (abscisse objet) La lentille repérée par sa vergence C (indication portée sur la monture)

7 Activité 1 (Etude paramètre 1) Travail avec une seule lentille dont le centre est pris pour origine (O) et placée au milieu du banc. Faire varier OA (abscisse objet), 3 ou 4 positions (encadrées) et mesurer OA (abscisse image) Mesurer la dimension de lobjet AB et de limage AB

8 Etude paramètre 1 Tableau des résultats (pour les 3 ou 4 situations différentes) Construction graphique des différentes situations sur un modèle préétabli (échelle 1 verticalement, 1/10 horizontalement) ; sur tous les schémas, la lentille est placée au même endroit

9 B A Objet AB O

10 B A A B Ecran Image AB Objet AB O1O1

11 Etude paramètre 1 : EXPLOITATION A partir des situations étudiées, lélève constate que le rayon issu de B et parallèle à laxe passe toujours par le même point F et que O est aligné avec BB. Compléter en traçant le rayon qui arrive en B parallèle à laxe pour constater quil arrive de B en passant toujours par le même point F

12 Etude paramètre 1 : CONCLUSION Existence des foyers F et F Principe de construction dune figure pour déterminer la position de limage Relation vergence-distance focale

13 ACTIVITE 2 (Etude paramètre 2) Principe : On fixe la distance lentille-écran (analogie avec lœil) On fait varier la vergence C en utilisant des lentilles différentes et on mesure la distance objet-lentille (Xo ou OA) permettant dobtenir une image nette. Etablir le tableau de valeurs et faire les constructions graphiques des différentes situations

14 Etude paramètre 2 Conclusion Nécessité de faire varier la vergence selon la position de lobjet lorsque la distance lentille- écran est fixe Analogie avec lœil Observation de la maquette et du principe de fonctionnement du cristallin

15 PARTIE 2 Objectifs : Modélisation et formule de conjugaison ; comparaison des modes de fonctionnement de lœil et de lappareil photo

16 Activité 3 : modélisation Objectif : établir la relation de conjugaison et du grandissement Démarche : utiliser le tableau de mesure de lactivité 1 (paramètre 1), pour construire le graphe y = f(x) où y = 1/OA et x = 1/OA Définir le grandissement et vérifier que les rapports AB/AB et OA/OA sont égaux

17 Activité 4 : comparaison œil/appareil photo Principe : -Maquette de lœil : OA fixe et C variable (par changement de lentille) ; valeur initiale : 8 -Maquette de lappareil photo : C fixe (8 et OA variable (par déplacement) -Deux groupes travaillent en association, lun sur lœil, lautre sur lappareil photo

18 Activité 4 Situation 1 : On modélise un objet « à linfini » et on compare les deux maquettes. Situation 2 : On place lobjet à 50 cm de la lentille ; la mise au point seffectue par changement de lentille pour « lœil » (10 et par changement de la distance lentille/écran pour « lappareil photo » (16,7 cm)

19 Travail en classe (3 semaines) Distance focale, vergence Effet loupe, images virtuelles Objet à linfini Image à linfini Grandissement et formule de conjugaison Exercices et contrôle


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