ENSEIGNER
samedi 18 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Optique 1S
  -  Première (Première (prog. 2011))  -  Physique

Activité 6: image d'un objet étendu

 

     1. Prévision : sur le montage du professeur, l’objet est la lettre “ F ” sur lequel est placé le cache de carton percé d’un petit trou. L’écran est placé de telle sorte que ce qu’on y voit est une tache. Prévoyez ce que vous allez observer sur l’écran si on enlève le cache. Notez ce que vous prévoyez par écrit.

     2. Expérience : comparez ce que vous observez à ce que vous aviez prévu. S’il y a une différence, expliquez ce qui vous a empêché de faire une prévision correcte.

     3. Expérience complémentaire : l’objet étant la lettre F et le cache percé d’un trou, réalisez la mise au point. Retirez alors le cache. Qu’observez-vous ?


But: image d'un objet étendu

Cette activité a pour but d’introduire les éléments de modélisation suivants :

- l’image d’un objet étendu est composée de l’ensemble des images des points de l’objet ;

- ce qu’on voit sur l’écran est net si à un point de l’objet correspond un point sur l’écran et non pas une tache. Plus le diamètre de la tache obtenue pour un objet ponctuel est grand, plus ce qu’on voit sur l’écran pour un objet étendu est flou.

Nous poursuivons ainsi la description de la façon dont la physique rend compte de la formation des images commencée au cours de la partie 2 « observation d’un objet étendu ». Nous avions alors introduit la décomposition d’un objet en une infinité de points sources émettant chacun de la lumière de façon indépendante. Dans cette activité, l’image est interprétée comme l’ensemble des images des points de l’objet.

Préparation: image d'un objet étendu

Expérience et déroulement

Sur sa paillasse, le professeur place l’écran du montage précédent de telle sorte que ce qu’on voit sur l’écran soit une tache. Il demande alors aux élèves de prévoir ce qu’ils observeront si on enlève le cache percé d’un trou. Les élèves ne doivent pas pouvoir faire l’expérience avant d’avoir rédigé leurs prévisions.

Le professeur réalise ensuite la mise au point (l’objet étant le même que ci-dessus) et demande ce que l’on obtiendra sur l’écran si on pointe au crayon le point image pour un grand nombre de positions du trou déplacé dans le plan de la lettre F.

Corrigé: image d'un objet étendu

Si, pour un point de l’objet, la figure que l’on observe sur l’écran est ponctuelle, la figure que l’on observe pour l’objet est nette.

Plus le diamètre de la tache obtenue pour un objet ponctuel est grand, plus ce qu’on voit sur l’écran pour un objet étendu est flou.

L’ensemble des points images représente l’image de l’objet étendu.

De façon générale, on interprète l’image comme l’ensemble des images des points de l’objet.

On rend compte de ce qui précède par un schéma à l’échelle en représentant les faisceaux de lumière issus des points A et B de l’objet. Les élèves constatent que les points B, O et B’ sont alignés.