2de Physique-Chimie Fiche méthode

Résumé — Vision et image : lois de Descartes et lentilles

Ce résumé condense l’essentiel du chapitre. Deux lois pour le rayon lumineux — les angles se mesurent depuis la normale, et la réfraction porte sur les sinus — puis trois rayons particuliers pour construire les images.

Réflexion et réfraction

Quand un rayon rencontre un dioptre (surface entre deux milieux transparents), tout se mesure par rapport à la normale — la perpendiculaire au dioptre au point d’incidence.

Loi de la réflexion

i1=i1i_1' = i_1

Le rayon réfléchi est le symétrique du rayon incident par rapport à la normale.

Loi de la réfraction

n1sini1=n2sini2n_1 \sin i_1 = n_2 \sin i_2

Angles depuis la normale, indices sans unité : n(air) ≈ 1,00, n(eau) ≈ 1,33, n(verre) ≈ 1,5. En entrant dans un milieu d’indice plus grand, le rayon se RAPPROCHE de la normale.

Les deux erreurs qui coûtent cher

Mesurer les angles depuis la surface au lieu de la normale, et écrire n1i1=n2i2n_1 i_1 = n_2 i_2 sans les sinus. Au laboratoire : tracer sin i₁ en fonction de sin i₂ donne une droite de pente n2/n1n_2/n_1 — c’est ainsi qu’on mesure un indice.

La lentille mince convergente

  • Foyer image F′ : les rayons parallèles à l’axe y convergent. Foyer objet F : son symétrique par rapport à O.
  • Distance focale f=OFf' = \overline{OF'}, en m : la carte d’identité de la lentille.

Les trois rayons particuliers

Parallèle à l’axe → passe par F′ · par O → non dévié · par F → ressort parallèle à l’axe

Deux suffisent pour construire l’image B′ du point objet B — partir du SOMMET B, pas du point A sur l’axe.

Le grandissement

γ=ABAB=OAOA\gamma = \frac{\overline{A'B'}}{\overline{AB}} = \frac{\overline{OA'}}{\overline{OA}}

Sans unité, obtenu par le théorème de Thalès. γ < 0 : image renversée ; |γ| > 1 : agrandie. L’image réelle d’un objet réel est RENVERSÉE.

L’œil réduit

Le modèle à trois éléments

Iris = diaphragme, cristallin = lentille convergente, rétine = écran. C’est le modèle de l’œil exigible, à savoir légender.

Dernier réflexe : mettre la calculatrice en degrés avant tout calcul d’angle.

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