TPP3 Correction

TPP3 Correction

A. Guillerand – BCPST 1 A Lycée Hoche — Versailles – 2014/201 5 Travaux pratiques Correction du TP P3 : Optique – Différentes méthodes de focométrie Il. Méthode d’autocollimation On considère le système optique suivant : une lentille convergente de distance focale suivie d’un miroir plan à une distance quelconque. Questions : – Dessiner l’image d’u perpendlculaire à l’ax , to nextggge foyer objet principal .

On cherche d’abord l’ de à travers la lentille : on trace le rayon passant par qui n’est pas dévié, puis le rayon parallèle à l’axe optique qui passe par ortie de la lentille. L’intersection nous donne L’image de à travers le miroir est son symétrique par rapport au miroir Dessiner l’image d’un objet Différentes méthodes de focométrie A. Guillerand – BCPSTI A En déduire une méthode de mesure de la distance focale de la lentille et rédiger un protocole.

Accoler un miroir à la lentille dont on cherche la distance focale Chercher la position de robjet en déplaçant le système lentille miroir pour laquelle l’image se forme sur la position de l’objet, avec un grandissement de Ainsi Lycée Hoche — Versailles On a bien 2014/2015 : les objets sont réels (et d’autre part lentille est

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plus é101gnée de l’objet pour la deuxième solution. donc la Notons la position du centre optiq le pour la première l’un de l’autre. Faire varier la position de la lentille afin de visualiser une première image nette, puis la seconde. Mesurer alors la distance entre les deux positions de la lentille.

Rnouveller ropération pour plusieurs valeurs de , permettant d’obtenir un tableau de valeur de en fonction de Tracer le graphe expérimental en fonction de Modéliser le graphe par une relation affine. Après validation du modèle déterminer ç l’alde du coefficient directeur car par identification le coefficient directeur vaut Cest-à-dire : Les solutions sont . de la formule : Ce polynôme du second degré possède deux solutions réelles si avec 2 Guillerand – BCPST 1 A Les erreurs les plus importantes sont celles dues à l’appréciation personnelle sur la position de l’objet et la netteté de l’image.

La loi que le graphe doit vérifier est la suivante L’incertitude sur de rensemble des lentilles utilisées supposées identiques peut être ffectué grâce à une analyse statistique sur l’ensemble des résultats de la classe : Par identification avec cette expression on doit avoir : L’ordonnée à l’origine de la modélisation vaut : compris dans l’intervalle donnée, ainsi la loi est bien validée et on prendra la suite.

On peut donc déterminer est bien pour Valeur moyenne : Ecart-type expérimental des mesures à l’appréciation de Hobservateur, il est difficile de déterminer la position pour laquelle l’image est la plus nette sur l’écran (surtout si l’observateur n’a pas une parfaite vue ! et surtout pour des randes distance objet-lentille car la position de l’image n’évolue presque plus pour se rapprocher du plan focal image) L’alignement entre la source de lumière, l’objet, la lentille et l’écran peut ne pas être parfait, cela introduit des erreurs de parallaxe (erreurs minimes, cf. xercice 1 du TD PZ). Valeur de pou donnée avec un indice de confiance de ou Les valeurs obtenues sont relativement peu dispersées autour de la valeur moyenne, la méthode de mesure semble donc relativement précise. De plus la valeur du constructeur est comprise dans l’intewalle de onfiance, le résultat semble donc cohérent. de l’image sur l’axe optique. Manipu ation .

En utilisant la méthode d’autocollimation sur une lentille convergente ( ) de distance focale fabriquer un objet à l’infini pour une lentille ) de distance placée après sur le banc optique. Mesure : Placer ensuite l’écran de manière à voir l’image réelle à travers la lentille Compléter la transformation optique : Exprimer la distance focale image de la lentille distance focale image de la lentille Faîtes le schéma de l’ensemble en récisant bien la position de l’objet, des