Travaux Pratiques de Physique

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

2 Plan Rappel Théorique Manipulation Résumé
Lentilles Convergentes/Divergentes Loi de Snell-Descartes Association de Lentilles Le Microscope Manipulation Mesure de la Distance Focale de Lentilles Indice de Réfraction d’une Lame de Verre Mesure de la Largeur d’un Objet Précautions d’Emploi Résumé

3 Rappels Théorique Lentilles Convergentes/Divergentes
Fo Fi Fo Fi

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

5 Rappels Théorique Association de Lentilles
f1 fi Pi t fo f2 Po t Se comporte comme une seule lentille de foyer objet fo et de foyer image fi fo  fi

6 Rappels Théorique Correction des défauts de l’oeil
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 l’oeil
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 Rappels Théorique Le Microscope
Grandissement total Ouverture numérique Résolution : on distingue deux points séparés de

9 Manipulation : Formation d’un 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 d’une lentille convergente
Utiliser le faisceau parallèle élargi Placer une lentille convergente dans le faisceau et mesurer la distance de la focale Fi Fo

11 Manipulation : Mesure de la distance focale d’une 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 l’intersection avec l’axe des abscisses. Fo Fi

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 l’épaisseur apparente ha d’une lame de verre (un trait sur chaque face) Mesurer l’épaisseur réelle h de la lame (compas Palmer) Démontrer que n = h/ha si i et r sont petits Calculer n et son erreur

14 Manipulation : Le Microscope – Largeur d’un objet
On dispose d’un oculaire muni d’un 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 d’un objet
y = 15 x = 10 Dans ce cas, 1 petite graduation du micromètre oculaire vaut: 15 X 10 µm / 10 = 15 µm

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

17 Précautions d’emploi Ne pas regarder dans le rayon laser
Ne pas laisser tomber les lentilles Ne pas éteindre le laser – Utiliser l’obstructeur…

18 Résumé Bon travail !!! Focale d’une lentille convergente
Focale d’une lentille divergente Foyer objet d’une association de deux lentilles Indice de réfraction d’une lame de verre Epaisseur d’un fil de cuivre Bon travail !!!