Hypermétropie corrigée : la lentille convergente à l'œuvre
1 · Prédire
La lentille correctrice convergente d'un œil hypermétrope (f = 33 cm ici) est destinée à donner l'impression qu'un objet proche se trouve au point le plus proche (poussé vers l'extérieur) de l'œil. À mesure que l'objet réel se rapproche de la distance focale de l'objectif, qu'arrive-t-il à la distance de l'image ?
- La distance de l'image reste à peu près constante.
- Son ampleur augmente rapidement : à mesure que la distance réelle de l'objet se rapproche de la distance focale de l'objectif, la distance de l'image virtuelle change considérablement.
- La distance de l'image diminue vers zéro.
2 · Configurer
- Ouvrez le préréglage « hypermétropie corrigée » et appuyez sur Réinitialiser. La lentille convergente correctrice a f = 33 cm.
- Activez la lecture de la distance de l'image du verre correcteur.
- Définissez la distance réelle (proche) de l'objet pour chaque essai et enregistrez la distance de l'image virtuelle formée par la lentille correctrice.
3 · Collecter les Données
| Distance réelle de l'objet d_o (cm) | Distance d'image de la lentille correctrice d_i (cm) |
|---|---|
| 10.00 | |
| 15.00 | |
| 20.00 |
Tracez la distance de l'image d_i (axe y) par rapport à la distance de l'objet d_o (axe x) pour vos trois essais. Est-ce que |d_i| croître fortement à mesure que d_o s'approche de 33 cm ?
4 · Analyser
- Pour un essai, calculez d_i à partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i en utilisant f = 33 cm. Comparez avec le tableau.
- Expliquez pourquoi, pour une distance d'objet bien inférieure à la distance focale (comme dans les trois essais ici), la lentille forme une image virtuelle distante, amenant un objet trop proche à l'endroit où l'œil hypermétrope peut réellement se concentrer sur lui.
5 · Approfondir
- Calculez le grossissement m = −d_i/d_o pour chacun de vos essais. Expliquez pourquoi les lunettes de lecture avec ce type de configuration agrandissent également la taille apparente de ce que vous lisez, comme effet secondaire de l'éloignement de son image virtuelle.
- Le f = 33 cm de cette lentille correspond à peu près à la puissance correctrice nécessaire pour un point proche autour de 100 cm (vérifiez par rapport à la formule de l'expérience sur l'hypermétropie : P = 4 − 1 = 3 D, donc f = 1/3 m ≈ 33 cm). Confirmez qu'ils décrivent le même objectif de deux manières.
La physique derrière cette expérience
Comment fonctionnent les verres de lunettes de lecture
Une lentille correctrice convergente prend un objet proche (dans la plage floue du point proche de l'œil) et forme une image virtuelle plus loin - au niveau ou au-delà du point proche réel de l'œil - permettant à l'œil hypermétrope de se concentrer sur cette image à la place.