Pour aller plus loin

Retrouver la distance focale de ces lentilles en utilisant le matériel qui n'a pas encore été rangé et qui est indiqué ci-dessous. Proposer un protocole expérimental et expliquer comment trouver la distance focale des deux lentilles.

Isaac Newton, physicien anglais, a mené en 1666 une expérience sur la lumière du Soleil qui a révolutionné la vision de l'optique.
Pour cela, il a fait un petit trou dans son volet afin qu'un fin faisceau lumineux s'en échappe. Il a placé un prisme de verre (milieu dit dispersif) sur le trajet de la lumière. Il a obtenu sur un écran un arc-en-ciel allant du rouge au bleu et composé de toutes les couleurs.

1. Rappeler les trois couleurs primaires de la lumière.

2. Que montre Newton par cette expérience ?

3. Comment est-il possible d'obtenir toutes les couleurs de l'arc-en-ciel à partir de ces trois couleurs ?

4. Comment Newton peut-il faire pour isoler une seule couleur de cet arc-en-ciel (ou un ensemble de couleurs proches) ?

5. Que se passe-t-il si on met un prisme devant une lumière rouge ? et devant une lumière cyan ?

6. Si Newton avait utilisé un écran cyan, qu'aurait-il vu suite à son expérience ?

Au restaurant, Alice et Nassim observent sur la table les verres encore vides placés devant eux. Les verres à eau sont de couleur verte, ceux à vin sont transparents et incolores. La lumière ambiante de la pièce est blanche.



1. Pour chacun des verres, quelle est la couleur de la lumière absorbée, transmise et diffusée ?

2. Faire un schéma de la situation en décomposant la lumière blanche à l'aide des trois couleurs primaires de la synthèse additive perçues par l'œil.

3. De quelle couleur apparaît le verre à eau d'Alice rempli d'un sirop de grenadine de couleur rouge ?

4. De quelle couleur apparaît le verre à eau de Nassim rempli d'un sirop de citron (jaune) ?

Johannes Kepler a mis au point, au début du XVII^e siècle, une lunette astronomique capable d'observer des objets très éloignés (dans l'espace par exemple) de manière assez précise car le grossissement était important.
Sa lunette utilise deux lentilles convergentes : une première de grand diamètre (pour accueillir le maximum de lumière), c'est l'objectif, et une de petit diamètre et de distance focale très courte, c'est l'oculaire.
Pour avoir une telle lunette, il est important que le point focal image de l'objectif coïncide avec le point focal objet de l'oculaire comme sur le schéma.

1. Pour l'objectif, l'objet est-il réel ? et l'image ?

2. Pour l'oculaire, l'objet est-il réel ? et l'image ?

3. Déterminer \tan (\alpha) en fonction de \mathrm{A}_{1} \mathrm{B}_{1} et de f_{1}^{\prime} et \tan (\alpha^{\prime}) en fonction de \mathrm{A}_{1} \mathrm{B}_{1} et de f_{2}^{\prime}.

Le grossissement d'une lunette astronomique est défini par G=\dfrac{\alpha^{\prime}}{\alpha} en supposant que \alpha et \alpha^{\prime} sont très petits et que donc \alpha \simeq \tan (\alpha) et \alpha^{\prime} \simeq \tan (\alpha^{\prime}).

4. Déterminer le grossissement de cette lunette astronomique.