EXERCICE 2: observation du soleil (20 minutes, 10 pts)
Le soleil ne peut pas être observé à l'œil nu. Pour l'observer sans danger, on réalise un modèle réduit de l'œil dans une boite en carton avec le matériel suivant : une lentille convergente, un diaphragme et un écran translucide.
1. Dans le modèle réduit de l'œil, quel est le rôle de la lentille ? de l'écran ? Que modélise le diaphragme?
2. Afin de positionner correctement le matériel dans la boite en carton, il faut connaitre la distance focale de la lentille. Sur la lentille, on peut lire C = 10. Calculer la valeur de la distance focale de la lentille.
Données : La vergence C et la distance focale f' sont liées par : C = 1/f' avec C en dioptrie (8) et f' en mètre (m).
3. Pour vérifier la valeur de la distance focale, on utilise une bougie allumée (notée CD) en guise d'objet et on recherche une position pour laquelle l'image de la bougie (notée C'D') est nette sur l'écran.
a) Reproduire le schéma ci-dessous et placer le foyer F' de la lentille en traçant le rayon lumineux adéquat.
b) A partir du schéma, déterminer la valeur de la distance focale f' de la lentille. Cette valeur est-elle en accord avec celle trouvée à la question 2. ?
c) Calculer le grandissement.
4. On considère que le soleil est situé à une distance infiniment grande de la lentille. Déterminer la valeur de la distance entre l'écran translucide et la lentille permettant d'obtenir une image nette du Soleil sur l'écran. ​