Bonsoir,
1) Rédiger un protocole expérimental permettant de vérifier la relation de conjugaison des lentilles convergentes et celle du grandissement lorsque A est placé à gauche de F mais également entre O et F.
2)Un objet est situé à 40,0 cm de la lentille L et mesure 6,0 cm. Déterminer par les relations de conjugaison la position et la taille de l'image. Quel est l'avantage de cette méthode calculatoire par rapport à la méthode graphique ?
Merci d'avance.
1) Rédiger un protocole expérimental permettant de vérifier la relation de conjugaison des lentilles convergentes et celle du grandissement lorsque A est placé à gauche de F mais également entre O et F.
2)Un objet est situé à 40,0 cm de la lentille L et mesure 6,0 cm. Déterminer par les relations de conjugaison la position et la taille de l'image. Quel est l'avantage de cette méthode calculatoire par rapport à la méthode graphique ?
Merci d'avance.
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Réponse:
Bonsoir,
Protocole expérimental pour vérifier la relation de conjugaison des lentilles convergentes et celle du grandissement lorsque A est placé à gauche de F mais également entre O et F :
Matériel :
Une lentille convergente
Un objet lumineux (ex : LED)
Un écran (ex : mur blanc)
Procédure :
Placer l'objet lumineux à une distance supérieure à la distance focale de la lentille convergente (A > F) et allumer celui-ci.
Placer l'écran à une distance de la lentille telle que l'image soit nette et inversée sur l'écran.
Mesurer la distance entre l'objet et la lentille (A) ainsi que la distance entre l'image et la lentille (A').
Mesurer la taille de l'objet (h) et de l'image (h') à l'aide d'une règle graduée.
Calculer le grandissement de l'image en utilisant la relation h'/h = -A'/A.
Répéter la procédure en plaçant l'objet lumineux entre la lentille et le point focal (O < A < F) et en utilisant les mêmes mesures et calculs pour vérifier la relation de conjugaison.
Détermination de la position et de la taille de l'image à partir des relations de conjugaison :
Données :
Distance objet-lentille (A) = 40,0 cm
Taille de l'objet (h) = 6,0 cm
Focale de la lentille (f) = à déterminer
Calcul de la focale :
Utilisation de la relation 1/f = 1/A' + 1/A avec A' = ?
A' étant l'image, on sait qu'elle est virtuelle et droite car l'objet est situé à une distance supérieure à la distance focale de la lentille convergente. Donc A' est négatif.
1/f = 1/-40,0 cm + 1/A'
1/f = -0,025 cm^-1
f = -40,0 cm
Calcul de la position de l'image :
Utilisation de la relation 1/f = 1/A' + 1/A avec f = -40,0 cm et A = 40,0 cm
1/A' = 1/f - 1/A
1/A' = -0,05 cm^-1
A' = -20,0 cm
Calcul de la taille de l'image :
Utilisation de la relation h'/h = -A'/A avec h = 6,0 cm et A' = -20,0 cm et A = 40,0 cm
h'/h = -A'/A
h' = (-A'/A) x h
h' = (-(-20,0 cm)/(40,0 cm)) x 6,0 cm
h' = 3,0 cm
L'avantage de cette méthode calculatoire est qu'elle permet d'obtenir des résultats précis sans avoir besoin de dessiner des rayons et des constructions géométriques sur un schéma, ce qui peut être plus rapide et plus facile pour certaines personnes. De plus, elle permet de vérifier rapidement si les valeurs obtenues sont cohérentes avec les lois de l'optique géométrique