Optique
L’œil et les instruments optiques
Étudiez la formation d'images par une lentille convergente et un modèle d'œil : faites varier la distance de l'objet et la focale pour caractériser l'image. Vérifiez et le grandissement.
⚠ Ne dirigez jamais un télescope ou des jumelles vers le Soleil — risque de cécité définitive.
Matériel
- Modèle 3D de rayons à travers une lentille/l'œil (deux vues)
- Curseurs d'angle, d'indice de réfraction et de focale
- Affichage de la position de l'image et rétine virtuelle
Protocole
Rayons à travers une surface courbe
Dans la vue 1, gardez l'indice 1,5 et variez « Angle d'incidence » : les rayons traversant la surface courbe dévient vers l'axe. Réduisez/allongez « Distance focale » pour voir une convergence plus forte/faible — f courte = courbure forte = lentille «puissante».
Vérifier la formule des lentilles minces
Placez l'objet à plusieurs distances d (à l'intérieur et au-delà de f) et lisez la position d'. Vérifiez pour d > f (image réelle, renversée) et observez l'image virtuelle droite agrandie pour d < f — régime de la loupe.
Modèle d'œil et accommodation
Dans la vue 2, variez « Distance focale » pour imiter le cristallin : objets lointains → grand f (cristallin aplati), proches → f courte (cristallin bombé). L'image rétinienne reste réelle et renversée — le cerveau la «redresse».
Prévoir les instruments
Prévoyez la configuration d'une loupe (d < f), d'un microscope (objectif à f courte formant une image réelle agrandie, l'oculaire sert de loupe) et d'un télescope (objet lointain → image au plan focal). Réglez les curseurs en conséquence et vérifiez par les rayons.