def_optique
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Catégorie :Category: nCreator TI-Nspire
Auteur Author: maxwell1187
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Mis en ligne Uploaded: 10/11/2012 - 10:16:07
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Visibilité Visibility: Archive publique
Shortlink : http://ti-pla.net/a9009
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Description
Fichier Nspire généré sur TI-Planet.org.
Compatible OS 3.0 et ultérieurs.
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Définir les mots suivants : Célérité de la lumière : vitesse de propagation, exprimée en m s-1, d'une onde lumineuse dans un milieu transparent. Milieu transparent, homogène et isotrope : la lumière se propage sans atténuation dans un milieu transparent. En tout point d'un milieu homogène, les propriétés optiques sont les mêmes. En tout point d'un milieu isotrope, la propagation de la lumière ne dépend pas de sa direction de propagation. Indice optique : je calcule l'indice optique d'un milieu transparent en divisant la célérité de la lumière dans le vide par la célérité de la lumière dans ce milieu. Cet indice est supérieur ou égal à 1. Généralités en optique géométrique. Enoncer les conditions de Gauss et définir les termes de stigmatisme rigoureux et d'aplanétisme. Conditions de Gauss : l'objet doit être de petites dimensions et placé au voisinage de l'axe optique principal du système optique. On élimine ainsi les rayons lumineux trop inclinés sur l'axe optique. Les systèmes optiques possèdent en général un axe de symétrie appelé axe optique. Soit un point A de cet axe envoyant un faisceau sur l'instrument : à la sortie si le faisceau converge en un point A' situé sur l'axe, on dit que A et A' sont conjugués. Définir le mot stigmatisme. Tout faisceau incident, issu d'un point lumineux, donne un rayon émergent du système optique, convergent en un point unique. Décrire une méthode permettant de distinguer les lentilles convergentes des lentilles divergentes. Au toucher, une lentille convergente est plus épaisse au centre que sur les bords ; une lentille divergente est plus épaisse sur les bords qu'au centre. Caractériser une lentille mince et définir sa vergence. Milieu homogène, isotrope, transparent : au moins l'un des dioptres n'est pas plan. Mince : l'épaisseur de la lentille doit être faible par rapport aux rayons de courbure de chaque dioptre. La vergence, exprimée en dioptrie, est l'inverse de la distance focale image, exprimée en mètre. Dioptre, réflexion, réfraction : la surface séparant deux milieux d'indices différents, s'appelle un dioptre. La lumière atteint un dioptre séparant un milieu 1 d'un milieu 2 : une partie reste dans le premier milieu et change de direction ( c'est la réflexion ) ; une autre partie traverse le dioptre, passe dans le milieu 2 ( c'est la réfraction ). Lentille mince convergente : milieu transparent ( verre en général) dont l'une des faces n'est pas plane. L'épaisseur est faible par rapport aux rayons de courbures des dioptres. Un faisceau de lumière incidente converge en un point aprés traversée de la lentille. Proposer une méthode simple pour mesurer la distance focale f ' d'une lentille convergente.Objet à l'infini : l'image se forme sur un écran placé dans le plan focal image : mesurer la distance lentille image ( écran ). Propsoser une méthode simple pour mesurer la distance focale f ' d'une lentille divergente. Accoler une lentille convergente ( de vergence C connue) à la lentille divergente ( vergence C') de telle manière que l'ensemble soit convergent. Quelles difficultés présente l'étude expérimentale des versions commerciales de ces deux instruments ? - Difficultés de démontage pour mettre en évidence le fonctionnement ; - étant de faible dimensions, la notion d'image à l'infini, la notion d'image virtuelle, sont difficiles à expliquer. Au lycée on utilise les maquettes ( lentilles convergentes placées sur un banc d'optique ) de ces instruments. Les distances focales de ces lentilles sont de l'ordre de 10 cm. Quels inconvénients présente cette solution ? Ces distances focales sont très différentes des valeurs réelles. Les grandissements et grossissements obtenus avec les maquettes sont trop éloignées des valeurs réelles. Qu'appelle t-on système afocal ? L'objet étant à l'infini, le système afocal en donne une image rejetée à l'infini. Dans ce qui suit, les appareils sont réglés de telle sorte que l'image finale ( donnée par l'oculaire ) soit à l'infini. Pourquoi ?L'oeil n'accommode pas et observe sans fatigue. Ainsi réglé, le microscope est-il un système afocal ? Et la lunette ? La lunette est un système afocal ( observation d'un objet très éloigné). Le microscope n'est pas afocal, l'objet est très proche de l'objectif. Le microscope.Le microscope est constitué de deux composants distincts, l'objectif et l'oculaire, chacun étant assimilable à une lentille mince convergente unique. n sin i = nair sin r ; sin r = n / nair sin i ; r = sin-1( n / nair sin i). Discuter suivant les valeurs de langle dincidence i, les trajets possibles du rayon incident au point B pour un indice de réfraction moyen de valeur n = 1,52. La plus grande valeur possible de sin r est 1. Il existe un angle d'incidence limite ilim au delà duquel la réfraction ne se produit plus .ilim = sin-1(n/nair) = 41,1°. Il y a réfraction en B si l'angle d'incidence i est inférieur ou égal à ilim. Il y à réflexion totale en B si i est supérieur à ilim. On considère que le faisceau lumineux incident est constitué de deux radiations de longueurs donde dans le vide l1 = 450 nm et l2 = 650 nm. Les indices de réfraction du verre correspondant aux longueurs donde l1 et l2 sont respectivement n1 = 1,53 et n2 = 1,51.Justifier la différence entre les valeurs des indices n1 et n2. Le verre est un milieu dispersif pour une lumière polychromatique.
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Compatible OS 3.0 et ultérieurs.
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Définir les mots suivants : Célérité de la lumière : vitesse de propagation, exprimée en m s-1, d'une onde lumineuse dans un milieu transparent. Milieu transparent, homogène et isotrope : la lumière se propage sans atténuation dans un milieu transparent. En tout point d'un milieu homogène, les propriétés optiques sont les mêmes. En tout point d'un milieu isotrope, la propagation de la lumière ne dépend pas de sa direction de propagation. Indice optique : je calcule l'indice optique d'un milieu transparent en divisant la célérité de la lumière dans le vide par la célérité de la lumière dans ce milieu. Cet indice est supérieur ou égal à 1. Généralités en optique géométrique. Enoncer les conditions de Gauss et définir les termes de stigmatisme rigoureux et d'aplanétisme. Conditions de Gauss : l'objet doit être de petites dimensions et placé au voisinage de l'axe optique principal du système optique. On élimine ainsi les rayons lumineux trop inclinés sur l'axe optique. Les systèmes optiques possèdent en général un axe de symétrie appelé axe optique. Soit un point A de cet axe envoyant un faisceau sur l'instrument : à la sortie si le faisceau converge en un point A' situé sur l'axe, on dit que A et A' sont conjugués. Définir le mot stigmatisme. Tout faisceau incident, issu d'un point lumineux, donne un rayon émergent du système optique, convergent en un point unique. Décrire une méthode permettant de distinguer les lentilles convergentes des lentilles divergentes. Au toucher, une lentille convergente est plus épaisse au centre que sur les bords ; une lentille divergente est plus épaisse sur les bords qu'au centre. Caractériser une lentille mince et définir sa vergence. Milieu homogène, isotrope, transparent : au moins l'un des dioptres n'est pas plan. Mince : l'épaisseur de la lentille doit être faible par rapport aux rayons de courbure de chaque dioptre. La vergence, exprimée en dioptrie, est l'inverse de la distance focale image, exprimée en mètre. Dioptre, réflexion, réfraction : la surface séparant deux milieux d'indices différents, s'appelle un dioptre. La lumière atteint un dioptre séparant un milieu 1 d'un milieu 2 : une partie reste dans le premier milieu et change de direction ( c'est la réflexion ) ; une autre partie traverse le dioptre, passe dans le milieu 2 ( c'est la réfraction ). Lentille mince convergente : milieu transparent ( verre en général) dont l'une des faces n'est pas plane. L'épaisseur est faible par rapport aux rayons de courbures des dioptres. Un faisceau de lumière incidente converge en un point aprés traversée de la lentille. Proposer une méthode simple pour mesurer la distance focale f ' d'une lentille convergente.Objet à l'infini : l'image se forme sur un écran placé dans le plan focal image : mesurer la distance lentille image ( écran ). Propsoser une méthode simple pour mesurer la distance focale f ' d'une lentille divergente. Accoler une lentille convergente ( de vergence C connue) à la lentille divergente ( vergence C') de telle manière que l'ensemble soit convergent. Quelles difficultés présente l'étude expérimentale des versions commerciales de ces deux instruments ? - Difficultés de démontage pour mettre en évidence le fonctionnement ; - étant de faible dimensions, la notion d'image à l'infini, la notion d'image virtuelle, sont difficiles à expliquer. Au lycée on utilise les maquettes ( lentilles convergentes placées sur un banc d'optique ) de ces instruments. Les distances focales de ces lentilles sont de l'ordre de 10 cm. Quels inconvénients présente cette solution ? Ces distances focales sont très différentes des valeurs réelles. Les grandissements et grossissements obtenus avec les maquettes sont trop éloignées des valeurs réelles. Qu'appelle t-on système afocal ? L'objet étant à l'infini, le système afocal en donne une image rejetée à l'infini. Dans ce qui suit, les appareils sont réglés de telle sorte que l'image finale ( donnée par l'oculaire ) soit à l'infini. Pourquoi ?L'oeil n'accommode pas et observe sans fatigue. Ainsi réglé, le microscope est-il un système afocal ? Et la lunette ? La lunette est un système afocal ( observation d'un objet très éloigné). Le microscope n'est pas afocal, l'objet est très proche de l'objectif. Le microscope.Le microscope est constitué de deux composants distincts, l'objectif et l'oculaire, chacun étant assimilable à une lentille mince convergente unique. n sin i = nair sin r ; sin r = n / nair sin i ; r = sin-1( n / nair sin i). Discuter suivant les valeurs de langle dincidence i, les trajets possibles du rayon incident au point B pour un indice de réfraction moyen de valeur n = 1,52. La plus grande valeur possible de sin r est 1. Il existe un angle d'incidence limite ilim au delà duquel la réfraction ne se produit plus .ilim = sin-1(n/nair) = 41,1°. Il y a réfraction en B si l'angle d'incidence i est inférieur ou égal à ilim. Il y à réflexion totale en B si i est supérieur à ilim. On considère que le faisceau lumineux incident est constitué de deux radiations de longueurs donde dans le vide l1 = 450 nm et l2 = 650 nm. Les indices de réfraction du verre correspondant aux longueurs donde l1 et l2 sont respectivement n1 = 1,53 et n2 = 1,51.Justifier la différence entre les valeurs des indices n1 et n2. Le verre est un milieu dispersif pour une lumière polychromatique.
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