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Groupe de Travail 1 ST2S Groupe de travail ST2S BELISSA Isabelle DROUVOT Marie-

Groupe de Travail 1 ST2S Groupe de travail ST2S BELISSA Isabelle DROUVOT Marie-Agnès TURKEL Mesude CARRE Stéphane STEIMETZ Michel PATRICK André COMMENTAIRES SUR LES DOCUMENTS DU GROUPE PROGRAMME DE 1 ST2S Partie physique LA VISION Activité : L’œil : Système optique (30 mn) Il s’agit d’une activité de recherche que les élèves doivent faire à la maison en utilisant soit des sites Internet , soit les ressources du CDI, ou encore différents manuels scolaires. La reprise de cette activité en cours dure environ 20 mn TP : Lentilles minces convergentes et divergentes (1H30) Il s’agit d’un TP-cours. Le document proposé ne constitue pas un document élève mais une trame de fonctionnement. Il n’y a aucune introduction des lentilles sous forme théorique. Activité : Image d’un objet à travers une lentille convergente (1H00) Il s’agit d’une activité en classe entière. On propose à quelques élèves de venir effectuer les mesures sur le banc d’optique (paillasse professeur). Remarque : La relation de conjugaison étant hors programme, nous ne prenons pas en compte la valeur algébrique des mesures, ni ne tenons compte du signe négatif du grandissement (on se limite à l’exploitation de la construction). TP : L’œil et les défauts de la vision (1H30) La première partie permet de faire le lien entre l’activité sur l’œil et les lentilles. L’utilisation d’applet sur Internet permet de simuler les différents défauts de l’œil et les corrections. Le banc d’optique nous semble moins approprié ici en section ST2S. Si le temps imparti est trop court, il est possible que les élèves terminent ce travail à la maison du moins en ce qui concerne la presbytie. TP : Réflexion totale et fibre optique (1H30) L’étude de la réfraction d’un point de vue théorique n’est pas étudiée ici. Les élèves doivent simplement constater avec une lanterne et un hémicylindre, les conditions d’une réflexion totale (observations qualitatives et non quantitatives). Applications du phénomène de réflexion totale : fontaine lumineuse, fibre optique. A partir d’un site Internet, les élèves effectuent une recherche documentaire sur les applications médicales (travail à la maison). Lycée Margueritte - VERDUN Groupe de Travail 1 ST2S Cette activité est proposée en T.P. - Dans une première partie, les élèves sont amenés à classer les lentilles en deux catégories grâce à des observations simples (toucher, lecture d’un texte). - Dans une deuxième partie, les caractéristiques d’une lentille mince convergente (centre optique, foyers) sont mises en évidence, par exemple, avec un panneau magnétique et une lanterne munie d’un peigne (faisceau de lumière parallèle). - Dans une troisième partie, les élèves déterminent la distance focale d’une lentille mince convergente en visualisant sur un banc d’optique l’image d’un objet situé à l’infini. Lycée Margueritte - VERDUN Groupe de Travail 1 ST2S La vision Activités expérimentales LENTILLES MINCES CONVERGENTES ET DIVERGENTES Objectifs : - Caractériser les deux types de lentilles. - Mettre en évidence quelques propriétés des lentilles. I- Comment reconnaître les deux types de lentille ? Une lentille est constituée d’un milieu transparent limité par deux surfaces sphériques ou une surface sphérique et une surface plane. Il est possible de distinguer une lentille convergente d’une lentille divergente :  Au toucher ;  Par lecture d’un texte ;  Par déviation d’un faisceau de lumière parallèle. Type de lentille Nature des bords et du centre (toucher) Un texte vu à travers une lentille Effet sur un faisceau de lumière parallèle Représentation schématique Convergente Divergente Compléter le tableau précédent à partir de vos différentes observations. II- Caractéristiques d’une lentille mince convergente 1- Centre optique et axe optique À l’aide d’une lanterne munie d’un peigne, former un faisceau de rayons parallèles. a) Le centre O d’une lentille est appelé centre optique de la lentille. Que peut-on dire de tout rayon lumineux passant par le centre optique O ? b) Un rayon lumineux perpendiculaire à la lentille en son centre optique O définit l’axe optique de la lentille. Il est orienté dans le sens de propagation de la lumière. Représenter sur un schéma une lentille convergente, son centre optique O, l’axe optique et un rayon lumineux passant par O. 2- Foyers d’une lentille mince convergente a- Foyer image Interposer une lentille convergente sur le trajet d’un faisceau de rayons parallèles. Qu’observez-vous ? Définir le foyer image F' d’une lentille convergente. b- Foyer objet - Que peut-on dire de tout rayon issu d’un point particulier, appelé foyer objet et noté F ? - Que peut-on dire des deux foyers F et F' ? - Sur les deux schémas ci-dessous placer les foyers objet et image. Lycée Margueritte - VERDUN Sens de propagation de la lumière Sens de propagation de la lumière Lentille convergente Lentille divergente Groupe de Travail 1 ST2S III- Distance focale et vergence d’une lentille mince 1- Distance focale d’une lentille - Interposer une lentille convergente L entre une source de lumière éloignée et un écran sur un banc d’optique. La source est alors considérée comme étant à l’infini. - En modifiant la distance lentille-écran, chercher à obtenir la tache la plus petite possible. B A F O F' a) Justifier que dans cette expérience, la position nette de la tache sur l’écran définit le foyer image F' de la lentille. b) La distance entre le foyer image F' et le centre optique O représente la distance focale, noté f' de la lentille. Déterminer la distance focale f' de la lentille L utilisée. 2- Vergence d’une lentille On définit la vergence C d’une lentille comme l’inverse de la distance focale. Elle s’exprime en dioptries (). f' 1 C  a) Calculer la vergence C de la lentille convergente L précédente. b) Que peut-on dire du signe de la vergence d’une lentille convergente ? d’une lentille divergente ? Pourquoi ? c) Recopier puis compléter la phrase suivante : « Plus une lentille convergente est bombée, plus sa distance focale f' est …, plus elle est …, et plus sa vergence C est … » Lycée Margueritte - VERDUN f' est en mètres (m) ; C est en dioptries () Axe optique écran uploads/Litterature/ 2-tp-distinction-lentilles.pdf