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Ménisque convergent Symbole Figure 2 : Différents types de lentilles à bords mi

Ménisque convergent Symbole Figure 2 : Différents types de lentilles à bords minces Plan convexe Biconvexe Plan concave Figure 3 : Différents types de lentilles à bords épais Ménisque divergent Biconcave Symbole F F’ O f’ = OF’= OF Figure 10 : Schématisation de la distance focale d’une lentille mince convergente f’ = OF’= OF Figure 11 : Détermination de la distance focale d’une lentille mi Doc. 6.1 : Identification des différents types de lentilles minces La plupart des lentilles minces sont en verre ou en matière plastique et sont limitées par deux calottes sphériques ou une calotte sphérique et un plan. Par le toucher et la vue, il est possible de distinguer les différents types de lentille Selon que l’épaisseur de la lentille en son milieu est supérieure ou inférieure à celle du bord, on classe les lentilles en deux catégories : - Les lentilles à bords minces ou lentilles convergentes - Les lentilles à bords épais ou lentilles divergentes Dans le cas des lunettes médicales, pour distinguer les lentilles de chacune d’elles, il est mieux d’utiliser la méthode des opticiens. Elle consiste à déplacer la lentille parallèlement à la page d’écritures. Si les écritures se déplacent dans le sens contraire, la lentille est convergente. Dans le cas contraire, la lentille est divergente. De même, en posant une lentille sur le texte d’un livre (ou d’un cahier) et en éloignant cette lentille du texte, Si le texte apparaît plus gros, la lentille est convergente Si le texte devient plus petit, la lentille est divergente. Doc. 6.2 Il existe un point de l’axe principal d’une lentille convergente situé devant la lentille, appelé foyer principal objet et noté F, tel que tout rayon lumineux incident passant par ce point émerge de la lentille parallèlement à l’axe optique. Ce foyer est réel, car la lumière y passe effectivement Distance focale C’est la distance du centre optique O à l’un des foyers F ou F’. O (π’1) (F’1) A∞ f’1 (L1) O (π’2) (F’2) A∞ f’2 (L2) Figure 12 Figure 13 Figure 9 : Schématisation des propriétés du foyer principal objet F d’une lentille mince convergente F : foyer principal objet réel π : plan focal image O (π) (F) A’∞ f’ = OF’= OF f’ s’exprime en mètre (m) Dans la pratique, pour déterminer la distance focale d’une lentille convergente, il suffit de la faire traverser par un faisceau lumineux cylindrique parallèle à son axe optique. On mesure à partir du centre optique O, la distance à laquelle le faisceau converge (figure 11) - Vergence La vergence d’une lentille mince convergente notée C, est l’inverse de sa distance focale : C=1 f' = 1 OF' L’unité de vergence est la dioptrie (symbole δ (delta)), la distance focale étant exprimée en mètre (m) Le faisceau lumineux émergent d’une lentille à bords minces sera d’autant plus convergent (C élevé) que sa distance focale sera petite (f’ faible) Doc. 6.3 : La marche d’un rayon Doc. 6.4 : L’œil, organe de la vision L’œil donne d’un objet éclairé une image transmise sous forme d’influx nerveux au cerveau par le nerf optique. En l’absence totale de la lumière, la vision devient impossible Structure de l’œil - Le cristallin a la forme d’une lentille convergente biconvexe, de diamètre 10 mm et d’épaisseur 4 mm, et agit comme tel. Il est maintenu par des ligaments suspenseurs et par des muscles ciliaires. - En avant du cristallin se trouve une membrane appelée iris, dont la couleur varie suivant les individus. Elle est percée d’une ouverture destinée à laisser passer la lumière, la pupille. Le diamètre de celle-ci est variable de 2,5 mm à 7,5 mm : il est réglé suivant l’éclairement de façon réflexe. - La rétine, partie délicate et la plus importante, a sensiblement la forme d’une demi-sphère tapissant le fond de l’œil. Elle joue le rôle de l’écran, c’est la partie sensible aux radiations lumineuses. 15 mm rétine L’œil réduit cristallin iris A∞ O Figure 1 : Œil myope non corrigé Lm F’m A∞ O Figure 2 : Œil myope corrigé avec une lentille divergente Lm F’m Lc A’ A∞ O Figure 3 : Œil hypermétrope non corrigé Lh Fh A∞ O Figure 4 : Œil hypermétrope corrigé avec une lentille convergente Lh F’h Lc A’ Figure 1: Schéma d’un prisme Angle du prisme Arête du prisme Les deux faces du prisme Base du prisme Le modèle optique de l’œil ou œil réduit La myopie : L’hypermétropie Doc. 6.5 : La lumière blanche. Elle est constituée d’une infinité de radiations de couleurs différentes. Celles que nos yeux peuvent voir constituent les radiations visibles. Elles sont dans l’ordre suivant : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet. Ces radiations sont encadrées par l’ultraviolet et l’infrarouge qui sont invisibles Invisible visible invisible I R R O J V B I V UV Le prisme : Un prisme optique est un milieu transparent en général en verre. Il est limité par deux faces planes non parallèles, se coupant suivant une droite appelée arête du prisme. (Voir figure). La face opposée à l’arête est appelée base du prisme. Explication de la formation de l’arc-en-ciel : L’arc-en-ciel n’apparaît que par temps de pluie. Les nuages qui annoncent la pluie sont constitués d’une infinité de gouttes d’eau sphériques. Lorsque la lumière du soleil, une lumière complexe, tombe sur ces gouttes d’eau, elle est dispersée et le spectre est alors visible. Pour un observateur qui regarde les gouttes d’eau dans le ciel, il voit les différentes radiations (rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet) sous forme d’arcs de cercle. Reconstitution de la lumière blanche-Le disque de Newton Le disque de Newton est un disque portant plusieurs séries de sept secteurs angulaires égaux. Chaque série représente les sept couleurs (rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet) du domaine du visible. Lorsqu’on fait tourner à grande vitesse le disque, du fait de leur passage rapide devant l’œil, les différentes couleurs se superposent en donnant du blanc : c’est la synthèse de la lumière blanche par addition des sept couleurs de l’arc- en-ciel Figure 30 : Synthèse de la lumière par addition des sept couleurs de l’arc-en-ciel uploads/s3/ sa-6-de-3eme.pdf