Fascicule 3e

« CHAPITRE I : LES LENTILLES MINCES……………………………………….………Page 04 CHAPITRE II: DISPERSION DE LA LUMIÈRE BLANCHE……… …..........................Page 12 CHAPITRE III: NOTIONS DE FORCE………………………… ……………………….Page 17 CHAPITRE IV : TRAVAIL ET PUISSANCE MECANIQUES………………………..…Page 24 CHAPITRE V : ELECTRISATION PAR FROTTEMENT………………………… ….…Page 29 CHAPITRE VI : RESISTANCE ELECTRIQUE………………………………………......Page 34 CHAPITRE VII : ENERGIE ET RENDEMENT…… …………………………………....Page 40 CHAPITRE I NOTIONS DE SOLUTIONS……………………………………….............Page 45 CHAPITRE II: SOLUTIONS ACIDES – SOLUTIONS BASIQUES...................……….Page 53 CHAPITRE III: PROPRIETES CHIMIQUES DES METAUX USUELS………………..Page 59 CHAPITRE IV: LES HYDROCARBURES............................................................…........Page 64 2 3 A°) Commentaires  Partir d'objets familiers tels que les verres correcteurs, la loupe, les jumelles...

pour aborder la leçon.  Rappeler la propagation rectiligne de la lumière, le principe de la chambre noire et les notions de géométrie (dont la symétrie).  En TP, distinguer les lentilles convergentes des lentilles divergentes par leur action sur un faisceau parallèle ou cylindrique (utiliser un kit d'optique). B°) Prérequis - Sources lumineuses Milieu transparent Principe de la chambre noire Propagation rectiligne de la lumière Notions de géométrie (dont la symétrie) C°) Concepts-clés et contenus - Lentilles minces Image Objet Lentilles Convergentes Lentilles Divergentes Foyers D°) Objectifs d’apprentissage:       - Axes Optiques Centre Optique Images Virtuelles Images Réelles Caractéristiques des Images Donner les symboles des lentilles minces (convergente et divergente). Identifier une lentille. Donner les caractéristiques d’une lentille. Caractériser les images. Expliquer les différentes anomalies de la vision et leur correction. Utiliser une lentille convergente. E°) Sources :      Programme de Sciences Physiques en vigueur(2008) Livre USAID Quelques fascicules Internet 4 PLAN DE LA LEÇON I- Définition et types de lentilles minces IV.2.b- L’hypermétropie I.1- Définition IV.2.c- La presbytie I.2- Les différents types de lentilles IV.3- L’appareil photographique I.

2.a- Observations : IV.4-L’appareil projecteur I.

2.b- Interprétations : IV.5-La loupe I.

2-c- Les lentilles convergentes ou à bords minces : I.

2-d- Les lentilles divergentes ou à bords épais : II- Caractéristiques d’une Lentille : II.1- Les foyers d’une lentille : II.

2- L’axe optique principal: II.

3- Le centre optique: II.

4- La distance focale et la vergence : II.

4.a-La distance focale : II.4.b- La vergence : II.5 Grandissement III-Formation et construction des images : III.1 Les rayons particuliers : III.

2- Image donnée par une lentille convergente : Objet situé à une distance supérieur à 2f : Objet situé à une distance égale à 2f : Objet situé à une distance égale à f : Objet situé à une distance inférieur à f : III.

2- Image donnée par une lentille divergente : Objet réel situé en avant du foyer image : IV- Application : Quelques utilisations pratiques des lentilles : IV.1- La vision correcte (nette) IV.2-Les anomalies et correction de l’œil IV.2.a- La myopie 5 DEROULEMENT POSSIBLE I- Définition et types de lentilles minces I.1- Définition Une lentille est un milieu transparent limité par deux surfaces dont l’une au moins est sphérique.

Exemple : la bille de verre, verres correcteurs, le cristallin de l’œil ; la goutte d’eau… I.2- Les différents types de lentilles I.

2.a- Observations : I.

2.b- Interprétations : Il existe deux types de lentille : les lentilles convergentes et les lentilles divergentes. I.

2-c- Les lentilles convergentes ou à bords minces : Une lentille convergente transforme un faisceau incident parallèle en un faisceau émergent convergent. Biconvexe plan convexe ménisque convergent symbole I.2.c-Les lentilles divergentes ou à bords épais : Une lentille divergente transforme un faisceau incident parallèle en un faisceau émergent divergent. Biconcave plan concave ménisque divergent symbole II.

caractéristiques d’une Lentille : 6 Les caractéristiques d’une lentille mince sont : le centre optique, l’axe optique principal, les foyers, le grandissement ; la vergence et la distance focale. II.1- Les foyers d’une lentille : Les deux foyers sont à égale distance de la lentille. Le foyer situé du côté des rayons incidents est appelé foyer objet ; tandis que le foyer situé du côté des rayons émergents est appelé foyer image. On note le foyer objet par F et le foyer image par F’ II.

2- L’axe optique principal: La droite passant par les deux foyers est appelée axe optique principal.

Elle est perpendiculaire à la lentille II.

3- Le centre optique: Le centre optique est le point d’intersection de l’axe optique et de la lentille ; il est équidistant des deux foyers F et F’. II.

4- La distance focale et la vergence :. II.

4-a ) La distance focale : 7 La distance focale f est la distance qui sépare le centre optique O de chacun des foyers de la lentille ; f=OF=OF’ (f s’exprime en mètre) La distance focale f est une grandeur algébrique : f>0 pour la lentille convergente f < 0 pour la lentille divergente II.

4-b) La vergence : La vergence ou la convergence d’une lentille est l’inverse de la distance focale.

Elle s’exprime en dioptrie (  ) et se note C. La vergence est positive pour une lentille convergente et négative pour une lentille divergente. II.5- Grandissement : Par définition, le grandissement γ est le rapport de la taille A’B’ de l'image à celle de l'objet AB.

Autrement dit, il est aussi égal au rapport de la distance OA’ qui sépare l’image de la lentille à la distance OA comprise entre l’objet et la lentille. Si γ > 0, l’image et l’objet sont dans le même sens ; l’image est droite. Si γ < 0, l’image et l’objet sont en sens opposés ; l’image est renversée. III.

Formation et construction des images : III.1- Les rayons particuliers : 8 III.2.b-Caractéristiques d’une image : Caractéristiques d’une image sont : Nature : réelle ou virtuelle Sens : renversée ou droite Position : par rapport à la lentille Grandeur (taille) : plus grande, plus petite ou égale à l’objet III.

2- Image donnée par une lentille convergente :  Objet situé à une distance supérieur à 2f : L’image A’B’ est réelle, renversée et plus petite que l’objet.  Objet situé à une distance égale à 2f : L’image A’B’ est réelle, renversée et égale à l’objet  Objet situé à une distance égale à f : Il n’y a pas d’image car les rayons émergents sont parallèles.  Objet situé à une distance inférieur à f : 9 L’image A’B’ est virtuelle, droite et plus grande que l’objet III.

3- Image donnée par une lentille divergente :  objet réel situé en avant du foyer image. L’image A’B’ est virtuelle, droite et plus petite que l’objet IV- Application : L’ŒIL : IV.1- La vision correcte (nette) La vision d'un objet est correcte quand son image se forme sur la tache jaune située sur la rétine. Cette image est obtenue grâce à la lentille naturelle qui est le cristallin. La netteté de l'image est rendue possible grâce à l'accommodation qui permet au cristallin de faire varier sa convergence. IV.2-Les anomalies et correction de l’œil D'origines diverses, des anomalies de la vue adviennent et sont corrigées par le port de lentilles V.2.a- La myopie L’œil myope a des difficultés de voir les objets éloignés car l’image se forme en avant de la rétine ; on dit que l’œil est trop « long », du fait d’un cristallin trop convergent. La correction de cette anomalie nécessite le port de lentilles divergentes (verres divergents). 10 V.2.b- L’hypermétropie L’œil hypermétrope ne voit pas nettement les objets rapprochés car l’image se forme en arrière de la rétine.

On dit que l’œil est trop « cours », du fait d’un cristallin pas assez convergent. L’œil accommode même pour les objets éloignés. La correction de cette anomalie nécessite le port de lentilles convergentes (verres convergents). V.2.c- La presbytie En vieillissant, le cristallin de l'œil presbyte perd de son élasticité ; son pouvoir d'accommodation diminue: l'image est floue. Le presbyte comme l'hypermétrope voient nettement les objets éloignés : les personnes atteintes de ces anomalies peuvent conduire leurs voitures sans leurs lunettes de corrections mais ils ne peuvent lire leurs journaux sans correction. La presbytie se corrige avec des lentilles convergentes. IV.3- L’appareil photographique L'appareil photographique est une chambre noire ayant une pellicule photographique ou film comme écran et un objectif formé de lentilles mobiles à son ouverture réglable. La netteté de l'image, plus petite que l'objet, sur la pellicule, est obtenue grâce à la translation des lentilles mobiles : c'est la mise au point. IV.4-L’appareil projecteur Un projecteur est un appareil qui, grâce aux lentilles logées dans son objectif, donne d'un objet petit, la diapositive, une image grande sur un écran IV.5-La loupe La loupe est constituée de lentille convergente de faible distance focale (3cm ˂ f ˂ 5cm). L’image donnée par la loupe est virtuelle ; droite et plus grande que l’objet 11 OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE : Au terme de la leçon, l’élève devra être capable de : - Donner l’ordre de dispersion de la lumière blanche - Expliquer la couleur des objets - Expliquer qualitativement la formation de l’arc-en-ciel. PRE-REQUIS : - Prisme - écran - Rayons incidents - Réflexion et réfraction de la lumière - Récepteur.... »