MaxdecoursDécouvrir l’abonnementLe monde devient une expérience
Où l’image devient-elle nette ?
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4 enquêtes · 1 projet · un atelier libre
À toi de manipuler
L’expérience interactive se prépare. Les explications restent accessibles plus bas.
1/f = 1/d + 1/q ; q = fd/(d − f) ; γ = −q/d. Un grandissement négatif indique une image renversée. |γ| compare la taille de l’image à celle de l’objet. Au foyer, d = f : aucune distance q finie.
Lentille mince convergente dans l’approximation paraxiale, objet réel à gauche, axe orienté vers la droite. La distance objet d est positive ; la distance image q est positive à droite et négative à gauche. Focale f > 0. Les commandes sont en cm et les calculs en m. Les rayons représentent les rayons proches de l’axe ; aberrations et diffraction ne sont pas calculées.
A : pointillés turquoise. B : trait plein doré. Le curseur vertical suit le temps simulé.
Garde un premier essai, change une donnée, puis garde le second.
Construire une expérience
Choisis la grandeur à faire varier, garde les autres conditions constantes et confronte plusieurs essais. Les résultats sont calculés par le même modèle que la scène.
Du modèle au réel
Importe un tableau, pointe une vidéo sur cet appareil et compare les résultats au modèle. Prépare ensuite un compte rendu avec tes graphiques et ta conclusion.
Ouvrir l’atelier de mesures →Retrouver et revoir
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Reprendre une idée
Reprise sur cet appareil. Jusqu’à vingt essais conservés à ta demande.
Relier ce que tu vois à ce qui l’explique
Déplace un objet et un écran autour d’une lentille. Suis les rayons, cherche l’image et découvre pourquoi une lentille convergente ne forme pas toujours une image sur un écran.
Les rayons issus d’un point de l’objet changent de direction à la traversée de la lentille. Si l’objet est au-delà du foyer, les rayons émergents se rencontrent à droite : l’image est réelle. Un écran placé à cet endroit peut la recueillir. Déplacer l’écran ne déplace pas l’image, il permet de la chercher. Lorsque l’objet est entre la lentille et son foyer, les rayons émergents divergent. Leurs prolongements vers la gauche se rencontrent : l’image est virtuelle, droite et agrandie. Les pointillés représentent ces prolongements géométriques, pas un trajet réel de lumière. Au foyer, les rayons émergents issus du même point sont parallèles : aucune image ne se forme à distance finie.
Une lentille convergente ne grossit pas toujours : au-delà de 2f, l’image réelle est plus petite. Une image virtuelle n’est pas projetée sur l’écran. L’indicateur de mise au point accepte un écart de 0,2 cm ; il ne calcule ni le flou, ni la résolution d’un instrument réel.
Lentille mince convergente dans l’approximation paraxiale, objet réel à gauche, axe orienté vers la droite. La distance objet d est positive ; la distance image q est positive à droite et négative à gauche. Focale f > 0. Les commandes sont en cm et les calculs en m. Les rayons représentent les rayons proches de l’axe ; aberrations et diffraction ne sont pas calculées.
Les nombres affichés sont des résultats calculés à partir de ces hypothèses. Ils ne sont pas des mesures réalisées sur un objet réel.
Les questions à explorer
Distinguer position de l’image et position de l’écran.
Avant de commencer : Lire une distance en cm.
Garde l’essai avec l’écran à 25 cm. Déplace-le jusqu’au croisement des rayons puis garde ce nouvel essai.
La position de l’image dépend de d et de f. L’écran ne change aucune de ces deux valeurs : il intercepte seulement les rayons. Ici, d = 30 cm et f = 10 cm donnent q = 15 cm. À cet emplacement, l’image peut être recueillie.
Relier distance de l’objet et taille de l’image.
Avant de commencer : Comparer une valeur absolue à 1.
Garde un essai à d = 30 cm. Change seulement d pour le placer entre 10 et 20 cm, puis garde le second. Observe l’image géométrique, même si l’écran n’est plus à sa place.
Entre f et 2f, l’image réelle se forme au-delà de 2f et |γ| dépasse 1. Au-delà de 2f, elle est plus petite. L’image réelle reste renversée dans ces deux cas. Le signe de γ indique l’orientation ; sa valeur absolue indique le rapport des tailles.
Trouver la configuration d = q = 2f.
Avant de commencer : Notion de symétrie et rapport de tailles.
Garde l’essai de départ, puis déplace l’objet jusqu’à |γ| = 1. Garde ce second essai.
Si q = d, la relation 1/f = 1/d + 1/q devient 1/f = 2/d, donc d = 2f. L’image est de même taille mais renversée : γ = −1. Un écran à 2f permet de la recueillir.
Distinguer rayons réels et prolongements d’une image virtuelle.
Avant de commencer : Reconnaître convergence et divergence.
Garde un essai à 20 cm. Passe par 10 cm pour observer les rayons parallèles, puis place l’objet à 5 cm et garde ce nouvel essai.
Pour d < f, q est négatif : seuls les prolongements des rayons émergents se croisent à gauche. Aucune lumière émergente ne parcourt ces pointillés. L’image peut être vue à travers la lentille, mais pas recueillie sur un écran. À d = f exactement, aucune image finie n’est formée.
Obtenir une image réelle deux fois plus grande sur l’écran.
Avant de commencer : Relation de conjugaison et grandissement.
La focale est imposée : 10 cm. Garde une première tentative puis règle l’objet et l’écran pour obtenir γ = −2 à 0,02 près et un écart de mise au point inférieur ou égal à 0,2 cm.
γ = −q/d = −2 donne q = 2d. La conjugaison devient 1/f = 1/d + 1/(2d) = 3/(2d), donc d = 1,5f. Pour f = 10 cm, place l’objet à 15 cm et l’écran à 30 cm. L’image est renversée et deux fois plus grande.
La Fabrique : construire des mécanismesChimieLab : enquêter sur la matièreSystème solaire : changer d’échelleMathématiques : explorer les relations
Édition Maxdecours · références consultées le 1 novembre 2026. Questions, exemples et schémas originaux Maxdecours. Les modèles servent à étudier des relations physiques ; leur validité dépend des hypothèses indiquées.
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