Lentilles convergentes et divergentes

Matériel

• Lentille convergente/divergente virtuelle sur canevas 3D
• Curseur de focale f (affichage en cm)
• Curseurs d’incidence et d’indice de réfraction
• Trois rayons principaux : par le centre, parallèle–foyer, foyer–parallèle

Protocole

1. Construire l’image avec les rayons principaux

   Dans la figure 1, suivez trois rayons issus du sommet : celui par le centre optique va droit, le rayon parallèle passe par le foyer image, celui par le foyer objet ressort parallèle. Leur intersection donne position et sens de l’image — lisez $d_i$.

2. Vérifier la formule des lentilles

   Réglez f = 10 cm et lisez la position de l’image : pour un objet à $d_o=30$ cm la formule donne $d_i=15$ cm — comparez à l’affichage. Approchez l’objet sous f : $d_i<0$, les rayons divergent et l’image devient virtuelle côté objet.

3. Changer la focale et calculer le grandissement

   Montez la focale : pour $d_o>f$ l’image recule et grandit. À $d_o=30$ cm, f = 10 cm, $m=-15/30=-0{,}5$ — image réelle inversée à demi-taille. Prédisez m pour $d_o=2f$ et vérifiez sur le schéma.

Simulation

Histoire de l’expérience

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