I ) Influence de la position et de l'ouverture du diaphragme D sur la qualité de l'image

1) Les conditions de Gauss impliquent que les rayons issus de l'objet soient peu inclinés, l'objet doit être petit et placé au voisinage de l'axe optique.

2) Si on place la mire entre F et O, on obtient une image virtuelle que l'on ne peut pas voir sur un écran.

3) a) Le grandissement G est défini par : G = Å'B' / ÅB = /Ç' / /Ç

b) G = Å'B' / ÅB = - 2 / 1 = -2 ; G = /Ç' / /Ç = (D –d) / (-d) = (180 – 60) /(- 60) = - 2

4) On place le diaphragme contre la lentille pour être dans les conditions de Gauss. On étudie la profondeur de champ pour un diaphragme d'un diamètre d en déplaçant l'objet afin de déterminer les positions extrêmes donnant une image nette sur l'écran. On réalise la même expérience avec différents diamètres d.

On compare ensuite les profondeurs de champ en fonction du diamètre du diaphragme.

II ) Irisation de l'image

1) 1/ /Ç' – 1/ /Ç = 1/f ' ; 1/ p' – 1/ p = 1/ f '

2) D'après l'extrait n°2, les élèves ont placé la mire à une grande distance. 1/ p » 0

D'après la relation de conjugaison, 1/ p' – 0 = 1/ f ' Þ p' = f '. L'image est donc dans le plan focal image. On cherche donc la position de l'écran pour avoir une image nette et on mesure la distance entre la lentille et l'écran qui est la distance focale f '.

3) Le rayon passant par O est identique pour les 2 couleurs. Par contre, le rayon parallèle à l'axe optique ressort de la lentille en passant par F_r' pour le rouge.

Annexe 2 ( à rendre avec la copie )

Figure

Remarque : Ce sujet correspond à l'ancien programme .