Chapitre 5 : Les lentilles et les instruments d optique

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Dimension: px
Commencer à balayer dès la page:

Download "Chapitre 5 : Les lentilles et les instruments d optique"

Transcription

1 Exercices Chapitre 5 : Les lentilles et les instruments d optique E. (a) On a 33, 2 0cm et 20 cm. En utilisant l équation 5.2, on obtient 33 0 cm cm 858 cm Le chat voit le poisson à 858 cm derrière la paroi. (b) Selon l équation 5.3, on obtient (33)(858 cm) 2 ()(0 cm) 4 I O (4) (2 cm) 228 cm (c) Les données équivalent maintenant à, cm et 20cm. En utilisant l équation 5.2, on obtient 5 cm cm 265 cm Le poisson voit le chat à 265 cm derrière la paroi. (d) ()(265 cm) 2 (33)(5 cm) 33 E2. On retrouve dans cet exercice les mêmes conditions qu à la partie (c) de l exemple 5.2; on peut ainsi considérer que le rayon de courbure du dioptre tend vers l infini. Puisque 33, 2 et 05 m, si l image est virtuelle, on obtient m Le saumon est donc en réalité à 665 cmsouslasurfacedel eau. E3. On donne 2 dioptres de rayon de courbure infini, comme à la partie (c) de l exemple 5.2. On considère d abord le passage de la lumière à travers le premier dioptre séparant le verre et l eau. On a ici , 0cm et on calcule 5 0 cm cm Cette image devient l objet pour le deuxième dioptre. Si l on considère les 30 cm d eau au-dessus du verre, cela se traduit par (887 cm)(30cm) 3887 cm, et on trouve cm cm La mouche semble se trouver à 292 cm sous le niveau de l eau. E4. Pour un dioptre sphérique ( ±4 cm), larelationentre et est donnée par l équation 5.2, soit 2 ( 5) 2 dans laquelle et 2 sontlesindicesdel air() et du verre v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 93

2 (a) Si on a à l entrée puis à la sortie de la sphère des images produites respectivement en et 2 : cm 3 2cm cm 5 4 cm cm cm L image finale est à 600 cm du centre de la sphère. (b) Si l objet est à 20 cm du centre de la sphère, on a 6cm. On a à l entrée puis à la sortie de la sphère des images produites respectivement en et 2 : 6 cm cm 24cm cm cm cm cm L image finale est à 857 cm du centre de la sphère. E5. Quelle que soit la position de l objet devant la tige de verre d indice 5 représentée à la figure 5.44, la lumière doit traverser deux dioptres. La surface convexe constitue le premier avec un rayon de courbure 8cm.Lafaceplaneestlesecondavec 2. Pour les deux dioptres, on utilise l équation 5.2. L image du premier dioptre est l objet pour le second, ce qui permet de calculer la position de l image finale. (a)avecl objetsituéà 24cm de la surface convexe, on calcule la position de la première image : 24 cm cm 72cm Comme elle se situe au-delà de l extrémité de la tige de verre, cette image devient un objet virtuel pour ce second dioptre. On calcule ainsi, en respectant les conventions de signe : cm Ce qui permet de calculer la position de l image finale, avec 2 : cm cm L image finale se trouve à 320 cm de la face plane, dans l air. (b) Avec l objet situé à 6cm de la surface convexe, on calcule la position de la première image : 6 cm cm 44 cm Cette image virtuelle du premier dioptre est un objet réel pour la face plane : cm 94 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

3 cm cm L image finale se trouve à 60 cm de la face convexe, dans l air. E6. Pour une lentille mince plan-convexe, on cherche la position de l image en utilisant la formule où ( ) 2 avec 5 (a) Si l objet est dans l air, à l infini du côté convexe de la lentille, on a 2cm et 2 de sorte que ( ) 240 cm (b) Si l objet est dans l air, à l infini du côté plan de la lentille, on a et 2 2 cm de sorte que ( ) cm E7. Pour une lentille mince ( 5), la distance focale s exprime au moyen de l équation 5.5. (a) Si 6cm et 2cm, on calcule 2 ainsi : ( ) 2 6 cm (5 ) 2 cm 2 (b) Si 40 cm et 2cm, on calcule 2 ainsi : ( ) 2 40 cm (5 ) 2 cm cm cm E8. D après la formule des lentilles minces, on a, en fonction de 4metde O 2m, (a) pour une distance focale 005 m: m 0027 I O I 253 cm (b) pour une distance focale 02 m: m I O I 05 cm E9. Cette situation est similaire à celle que décrit la figure 5.30 du manuel. Si l objet est loin de la lentille, la lumière en provenance de tous ses points forment des familles de rayons quasi parallèles entre eux. Pour chaque point et en particulier pour celui qui se trouve au sommet de l objet, ces rayons convergent au foyer de la lentille, à une certaine distance au-dessous de l axe optique, et l image réelle y apparaît, comme dans cette figure : v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 95

4 Comme on peut s en rendre compte en examinant le rayon lumineux qui, en provenance de l objet, frappe le centre de la lentille, l angle que sous-tend l image par rapport à la lentille est le même que celui que sous-tend l objet ( O 2) situé à une grande distance de la lentille. Dès lors, comme tan I I 2 et tan O 2 on arrive à I 2 On peut aussi suivre le raisonnement suivant : comme est grand alors, dans l équation 5.6a, 0 de sorte que. Selon l équation 4.9, en rappelant que O 2, on a que I O I O 2 (a) Pour les rayons issus de la Lune, on trouve I 2 2(74 06 )(2) I 8 mm (b) Pour les rayons issus du Soleil, on trouve I 2 2( )(2) 5 0 I 86 mm E0. On donne 2m, O cm et I 5cm. Comme l image est réelle, 0 ou 5 (a) On calcule la position de l objet, soit m (b) Quant à la distance focale, elle est de m E. D après la formule des lentilles minces et avec 4et 6 cm (image virtuelle), (a) on calcule la position de l objet, soit 96 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

5 4 6 cm cm (b) et la distance focale, soit 4 cm 6 cm 533 cm E2. D après la formule des lentilles minces et avec 3 et 6cm (image réelle), (a) on calcule la position de l objet, sot 3 6 cm 3 (b)etladistancefocale,soit 80 cm 8 cm 6 cm 450 cm E3. On donne O 36mm. On suppose pour l instant que la distance objet est supérieure à la distance focale de la lentille, de sorte que l image sera renversée comme à la figure 5.5a du manuel. Dans ce cas, la largeur de l image voulue correspond à I 2 m. On calcule le grandissement linéaire en utilisant sa définition, I O La distance image étant 7m, on calcule la distance objet à partir de l équation 5.6b : m On calcule ensuite la distance focale de la lentille du projecteur : m On note finalement que, bien que ce soit par une très faible distance. E4. D après la formule des lentilles minces et avec 50mm, on cherche la position de l image, (a) si la position de l objet est 2m, ce qui donne m (b) si la position de l objet est 05 m, ce qui donne m E5. On considère une lentille convergente ( 5cm) et le grandissement linéaire 2 Voici les positions possibles de l objet : si cm 225 cm ou si cm 750 cm L objetpeutdoncsetrouverà 225 cm ou à 750 cm. E6. D après la formule des lentilles minces et avec 2 3 et 2cm, (a) on calcule la position de l image, soit v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 97

6 (2 cm) 800 cm (b) et la distance focale, ce qui donne 2 cm 8 cm 480 cm E7. La lentille est convergente ( 35cm) et la valeur absolue du grandissement linéaire est fournie ( 25). Comme l objet est réel ( 0), le type d image permet de déterminer le signe du grandissement à partir de l équation 5.6b ( ) : (a) Si l image est réelle, 0, le grandissement linéaire est cm (b) Si l image est virtuelle, 0, le grandissement linéaire est cm 490 cm 20 cm E8. On considère une lentille convergente ( 20cm) et le grandissement linéaire 04 Voici les positions possibles de l objet : (a) Si l image est réelle, 0, et cm (b) Si l image est virtuelle, 0, et 700 cm cm 300 cm E9. Pour une lentille mince biconvexe, on cherche la position de l image en utilisant la formule où ( ) 2 avec 5. Si l objet est situé à 20cm de la lentille et que l on pose 2cm et 2 6 cm, on peut calculer la position de l image et ensuite le grandissement linéaire : 20 cm (5 ) 2 cm 6 cm 436 cm 436 cm 20 cm 28 E20. Pour une lentille mince biconcave, on cherche la position de l image en utilisant la formule où ( ) 2 avec 5. Si l objet est situé à 20cm de la lentille et que l on pose 2 cm et 2 6cm, on peut calculer la position de l image et ensuite le grandissement linéaire : ³ 20 cm (5 ) 2 cm 6 cm 84 cm 84 cm 20 cm 0407 E2. On considère une lentille divergente ( 20 cm). On cherche la position de l objet. (a) Si l image est virtuelle, ce qui implique que 0 et qu elle est droite, alors le grandis- 98 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

7 sement linéaire est 02, desorteque cm 800 cm (b) Si l image est réelle, ce qui implique que 0 et qu elle est droite, alors le grandissement linéaire est 5, desorteque cm 667 cm E22. On calcule la position de l image issue de la première lentille ( 0cm) avec 20cm : 20 cm 0 cm 20cm Puisque la seconde lentille ( 2 5 cm) se trouve à 0 cm de la première, on obtient comme suit la position de l objet pour cette dernière et la position de l image résultante : 2 (0cm) 0 cm (objet virtuel) 0 cm 2 5 cm cm E23. On calcule la position de l image issue de la première lentille ( 0cm) avec 2cm : 2 cm 0 cm 60cm Puisque la seconde lentille ( 2 20cm) est à 5 cm de la première, on obtient comme suit la position de l objet pour cette dernière et la position de l image résultante : 2 (5cm) 45 cm (objet virtuel) 45 cm 2 20 cm 2 38 cm E24. On calcule la position de l image I issuedelapremièrelentille( 8cm) avec 40cm : 40 cm 8 cm 0cm 0 cm 40 cm 0250 Puisque la seconde lentille ( 2 2cm) est à 20 cm de la première, on obtient comme suit la position de l objet pour cette dernière et la position de l image résultante I 2 : 2 (20cm) 0cm 0 cm 2 2 cm cm On calcule ensuite le grandissement transversal de la seconde lentille et le grandissement total : cm 0 cm (0250) (600) 50 Le tracé de deux des rayons principaux donne v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 99

8 E25. Pour la première et la seconde lentille, on a et 2 2 2,où 2 puisque les deux lentilles minces sont accolées et que l image réelle de la première devient l objet virtuel de la seconde. On additionne les deux équations pour trouver Lecôtédroitdel équationpeutêtreassimiléàl effet d une seule lentille équivalente de distance focale. Sa valeur n est qu approximative puisqu on ne peut négliger totalement l épaisseur des deux lentilles initiales; donc CQFD E26. D après l expression de la distance focale combinée obtenue à l exercice 25, on trouve cm 0 cm cm E27. On considère une loupe avec les données 57 cm et 6cm. (a) On calcule ainsi le grossissement angulaire : (b) En vertu de la loi des lentilles minces, on obtient ainsi la position de l image : 6 cm 57 cm 4 cm E28. Pour une lentille convergente ( 4cm), on obtient l image virtuelle ( 40 cm) d un objet ayant O mm de largeur. (a) La dimension de l image donnée par la lentille équivaut à 4 cm 40 cm 364 cm 40 cm 364 cm 0 et I O I O I 0 mm (b) Le grossissement angulaire correspond à 00 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

9 E29. (a) Si l image donnée par la loupe se trouve au punctum proximum normal ( 25 cm), la loi des lentilles minces et l équation du grossissement indiquent que CQFD (b) La distance focale correspondant au grossissement angulaire 24 équivaut à m E30. La distance focale d une loupe est 0cm. (a) On obtient comme suit la position de l objet qui donne le grossissement angulaire maximal, ce qui se produit si l image donnée par la loupe se trouve au punctum proximum normal ( 25 cm) : 0 cm 25 cm 74 cm (b) On trouve aussi la taille de l image, connaissant celle de l objet ( O 2mm) : ³ 25 cm 74 cm (c) Lorsque, donc 35 et I O I O I 700 mm 00 cm E3. Lorsque l image finale est à l infini, l image donnée par l objectif coïncide avec le foyer de l oculaire. D,après les données 400 6cm et ob 05 cm, la distance focale de l oculaire équivaut à 025 ob oc 400 oc 200 cm E32. Les distances focales du microscope sont ob 08 cm et oc 3cm. Comme la distance entre les lentilles est 75 cm, la longueur optique équivaut à oc ob 37 cm. L image virtuelle finale étant située à oc 40 cm de l oculaire (cette figure est similaire à la figure 5.27), on en déduit que oc oc oc oc 40 cm 3 cm oc 279 cm La position de l image de l objectif est ob oc 47 cm, et on détermine que ob ob ob ob 47 cm 08 cm ob ob 25 cm oc 47 cm 25 cm 0846 cm 279 cm 56 ob 0846 cm E33. Les distances focales du microscope sont ob 06 cm et oc 24 cm. L objet est situé à ob 0625 cm de l objectif. On calcule ainsi la position de l image de l objectif : ob ob ob 0625 cm ob 06 cm ob 5cm v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 0

10 Si l image finale est à l infini, l image donnée par l objectif coïncide avec le foyer de l oculaire. Puisque oc oc on a ob ob (voir la figure 5.27), et on en déduit que ob ob 44 cm et ob oc 74 cm Le grossissement se calcule alors directement, comme suit ob 25 cm oc 44 cm 25 cm 06 cm 24 cm 250 E34. L objectif du télescope astronomique a une distance focale ob 60cm. Puisque l objet à observer est situé à l infini, on a ob et on déduit la position de l image produite par l objectif : ob ob ob ob 60 cm ob 60cm La distance entre les lentilles est 65cm, et, comme ob oc on obtient oc 5cm. L instrument est réglé pour un œil normal au repos, c est-à-dire un œil dont le punctum remotum est situé à l infini, de sorte que l image finale est située aussi à l infini, oc ce qui donne, pour la distance focale de l oculaire oc oc oc 5 cm oc oc 500 cm On en déduit que ob oc ob oc ou encore que les foyers sont confondus. On calcule finalement le grossissement angulaire du télescope comme suit ob oc 60 cm 5 cm 20 E35. On traite cet exercice d une manière similaire à l exercice précédent. Si l image finale est à l infini, le grossissement angulaire s exprime comme le rapport des distances focales du télescope, qui sont ob 80 cm, pour le miroir, et oc 5cm, pour l oculaire. On obtient donc directement : ob oc 80 cm 5 cm 360 E36. Une lunette de Galilée est réglée pour un œil normal au repos, ce qui signifie que l image finale est située à l infini, oc et que les foyers sont confondus, comme à la figure 5.3. Le grossissement angulaire s exprime alors comme le rapport des distances focales du télescope, soit ob 36cm et oc, qui est inconnue. On déduit ainsi la valeur de oc : ob oc 8 cm E37. On donne ob 5met oc 0cm. 36 cm oc oc 450 cm (a) On calcule ainsi le grossissement angulaire lorsque l image finale est située à l infini : ob oc 500 cm 0 cm Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

11 (b) Lorsque l image finale est située à oc 40 cm de l oculaire, on trouve oc oc oc oc 40 cm 0 cm oc 800 cm ob oc 500 cm 8 cm 625 E38. La distance entre les lentilles d un télescope astronomique est 65cm. L image finale est située à l infini, de sorte que ob oc ; puisque le grossissement angulaire est 25 on en déduit que ob oc 65cm et ob oc oc oc 65cm oc 250 cm ob oc ob 625 cm E39. Une lunette de Galilée a une longueur 5cm et un objectif possédant une distance focale ob 20cm. L image finale est située à l infini, de sorte que ob oc.on obtient comme suit oc 0 et le grossissement angulaire de la lentille : oc ob (20 cm) (5 cm) 5 cm ob oc 20 cm 5 cm 400 E40. Lorsque l image finale est à l infini, le grossissement angulaire du télescope astronomique s exprime comme le rapport des distances focales du télescope, qui sont ob 68 met oc 35 cm, ce qui donne ob oc E4. Les distances focales du télescope sont ob 8 met oc cm. On trouve le grossissement angulaire, si l image finale est située à oc 40 cm de l œil, en obtenant d abord oc : oc oc oc oc oc m ob oc E42. Une lunette de Galilée possède les distances focales ob 24cm et oc 8 cm. L objet est situé en ob 2m. (a) Les lentilles sont à une distance 6cm l une de l autre; on obtient ainsi la position de l image finale : ob ob ob 2 ob 024 ob 2449 cm oc ob 849 cm oc oc oc 849 cm oc 8 cm oc 39 cm de l oculaire (b) Pour que l image finale soit à l infini, il faut que la position de l objet de l oculaire se v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 03

12 trouve au foyer de l oculaire, soit oc oc 8 cm. Puisque cet objet est l image de l objectif, on en déduit directement la distance entre les deux lentilles : ob oc (245 cm)(8 cm) 65 cm E43. Une prescription corrective de puissance 28 D requiert une lentille correctrice de distance focale 0357 m. Cette lentille agit de telle sorte que l image virtuelle ( 0) d un objet situé à 025 m apparaît au punctum proximum de l œil ( PP ). Ainsi, lorsque la personne enlève ses lunettes, le punctum proximum se trouve à une distance de PP 025 PP 0357 PP 833 cm E44 (a) Puisque PP 5cm, le punctum proximum ne nécessite pas de correction. Toutefois, puisque PR 40cm, le punctum remotum exige une correction. Avec la lentille correctrice, l objet qui est à l infini doit paraître situé à PR 40 cm. Avec, on obtient la bonne prescription : 40 cm 400 cm (b) Si la personne conserve toujours ses verres, son punctum proximum change de place. Sa nouvelle valeur, 0 PP est la position d un objet dont l image se situe au punctum proximum initial ( PP ),donc PP 5 cm 40 cm 0 PP 240 cm E45. On donne PP 40cm et PR 4m. (a) Avec une première lentille correctrice, l objet qui est à l infini doit paraître situé au punctum remotum, PR 4 m. Comme on obtient ainsi la puissance de cette lentille : 4 40 m 0250 D Le punctum proximum, PP 40cm, nécessite aussi une correction, telle que l image virtuelle d un objet situé à 025 m apparaisse au punctum proximum de l œil, PP 040 m. La puissance de cette seconde lentille équivaut à m D Les puissances des deux lentilles sont donc de 0250 D et de 50 D. (b) On a déjà établi l effet de cette lentille pour la vision de loin et on sait que la personne voit nettement ce qui est à l infini. Toutefois, les objets rapprochés ne peuvent se situer 04 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

13 à l intérieur du punctum proximum ( PP ),etlavaleurminimalede est cm Le domaine de vision nette s étend donc de 444 cm à l infini. (c) On a déjà établi l effet de cette lentille pour la vision de près et on sait que la personne voit nettement les points situés au punctum proximum et au-delà. Toutefois, les objets éloignés ne peuvent se situer au-delà du punctum remotum ( PR ),etlavaleur maximale de est cm Le domaine de vision nette s étend donc de 250 cm à 572 cm. E46. (a)lepunctumproximum, PP 34cm, nécessite une correction telle que l image virtuelle d un objet situé à 025 m apparaisse au punctum proximum de l œil : PP 034 m La puissance de cette lentille est donc de m 06 D (b) Avec une lentille correctrice, l objet qui est à l infini doit paraître situé au punctum remotum, PR 034 m. Comme on obtient comme suit la puissance de cette lentille : m 294 D E47. Avec la correction, l objet qui est l infini ( ) apparaît au punctum remotum, PP 2 m. La puissance de la lentille utilisée équivaut à 2 2 m 05 D Avec ces lunettes, un objet situé à 028 m, la position du punctum remotum avec lunettes, doît apparaître à la position du punctum proximum de l œil nu ( PP ) ce qui donne 028 PP 2 PP 246 cm E48. Avec les vieilles lunettes de puissance 5 D, un objet situé à 040 m, la position du punctum proximum avec lunettes, doit apparaître à la nouvelle position du punctum proximum de l œil nu ( PP ) On calcule d abord PP : 04 PP 5 PP m Avec la nouvelle correction 0 l image virtuelle d un objet situé à mdoit v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 05

14 apparaître à la nouvelle position du punctum proximum de l œil ( 0 PP m) : m D 0 E49. (a) La personne utilise une lentille divergente de puissance 2 D pour que l image d un objet placé à l infini ( ) apparaisse au punctum remotum ( PR ) : PR 2 PR 500 cm (b) Le punctum proximum avec lunettes, 0 PP correspond à la position d un objet ( 0 PP ) dont l image se forme au prunctum proximum sans lunettes ( PP 020 m) : 0 PP PP E50. (a) 50 cm 20 cm 333 cm (b) 50 cm 20 cm 43 cm E5. (00 cm) 20 cm E52. (a) 5 et 5 2 cm (b) 5 et 5 2 cm 276 cm et 724 cm 400 cm 200 cm 333 cm E53. On donne O 8 met 55mm. Comme la distance objet est probablement supérieure à la distance focale de la lentille, l image est renversée comme à la figure 5.5a du manuel. Dans ce cas, la hauteur de l image voulue correspond à I 24 mm. On calcule le grandissement linéaire en utilisant sa définition, I O 24 mm 800 mm 750. Avec l équation 5.6b, on établit une relation entre la distance image et la distance objet : 750 On calcule finalement la distance objet à partir de l équation 5.6a : mm 48 m E54. 0 cm 2 cm 60 cm 2 75cm 75 cm 2 30 cm 2 24 cm ³ 60 cm 0 cm I O I 206 cm 24 cm 75 cm 7 E55. (a) 40 cm 5 cm 24cm 2 4 cm 4 cm 2 0 cm cm (b) ³ 24 cm 40 cm 35 cm 4 cm 50 E56. 8 cm 0 cm 225 cm 2 75 cm 75 cm 2 5 cm cm 06 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

15 ³ E57. (a) 25 cm 0 cm (b) cm ³ 225 cm 8 cm 5 cm 75 cm 0833 E58. tan 2tan(052 ) E59. (a) ob oc 82 cm 240 cm 2 cm (b) ob 240cm, alors oc 25 cm 2 cm oc 8 cm ob oc E m 33 D E6. 25 cm 80 cm 275 D E62. (a)silaloupeestà 50cm de l oeil, alors l image se forme en 30 cm si elle se trouve aupunctumproximumeten 70 cm si elle se forme au punctum remotum. Selon l équation des lentilles minces, la première valeur de est obtenue pour 4286 cm et la seconde pour, 4667 cm. Si on place l objet n importe où entre ces deux positions, l image sera nette pour l observateur. L intervalle des valeurs possibles pour la position de l objet est donc 038 cm. (b) Par un raisonnement similaire, on calcule que va de 0 cm à 444 cm, donc 444 cm. Problèmes P. (a) On donne 4cm. On calcule la position de l image I avec 5cm : 5 cm 4 cm 20cm 20 cm 5 cm 4 La seconde lentille ( 2 7cm) se situe à 2cm de la première. On trouve la position de l objet 2 et on calcule la position résultante de l image finale I 2 : 2 8 cm 8 cm 2 7 cm cm On peut ensuite obtenir le grandissement latéral de la seconde lentille et le grandissement total : cm 8 cm Le tracé de deux des rayons principaux donne v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 07

16 (b) On reprend les mêmes calculs qu en (a), mais avec 2cm, ce qui donne 2 cm 4 cm 6cm 6 cm 2 cm cm 6 cm 2 7 cm cm cm 6 cm Le tracé de deux des rayons principaux donne P2. On donne 0cm. On calcule la position de l image I avec 20cm : 20 cm 0 cm 20cm 20 cm 20 cm La seconde lentille ( 2 5 cm) se situe à 30cm de la première. On trouve la position de l objet 2 et on calcule la position résultante de l image finale I 2 : 2 0cm 0 cm 2 5 cm cm On obtient ensuite le grandissement latéral de la seconde lentille et le grandissement total : cm 0 cm Le tracé de deux des rayons principaux donne 08 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

17 P3. On donne 0cm. On calcule la position de l image I avec 20cm : 20 cm 0 cm 20cm 20 cm 20 cm La seconde lentille ( 2 5 cm) se situe à 2cm de la première. On trouve la position de l objet 2 et on calcule la position résultante de l image finale I 2 : 2 8 cm 8 cm 2 5 cm 2 7 cm On obtient ensuite le grandissement latéral de la seconde lentille et le grandissement total : cm 8 cm Le tracé de deux des rayons principaux donne P4. (a) On donne 5 cm. On calcule la position de l image I avec 25cm : 25 cm 5 cm 938 cm 938 cm 25 cm 0375 La seconde lentille ( 2 4cm) se situe à 2cm de la première. On trouve la position de l objet 2 et on obtient la position résultante de l image finale I 2 : 2 24 cm 24 cm 2 4 cm cm v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 09

18 (b) Le grandissement latéral de la seconde lentille et le grandissement total s obtiennent comme suit cm 24 cm Le tracé de deux des rayons principaux donne P5. Une lentille convergente est placée entre une source ponctuelle et un écran séparés par une distance La lentille est placée à une distance de l objet, de façon à produire une image nette telle que. (a) Les positions possibles s obtiennent au moyen de la formule des lentilles minces : 2 0 ± La solution implique deux valeurs pour CQFD (b) La distance entre les deux positions possibles de l objet équiavaut donc à p ( 4) CQFD P6. Si et 0 correspondent aux distances de l objet et de l image à partir du premier et deuxième foyer, la formule des lentilles minces s exprime alors sous la forme newtonienne avec et 0 : ( )( 0 )(2 0 ) 0 f 2 ( 0 ) ( 0 ) 2 0 CQFD P7. Un télescope astronomique ( ob 80cm, oc 5cm) permet d observer un objet ayant une hauteur O 4cm, situé à ob 20metpourlequel oc 25 cm. (a)ondoitd abordcalculer oc et ob : oc oc oc oc 25 cm 5 cm oc 47 cm ob ob ob 20 m ob 08 m ob 833 cm 0 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

19 On calcule ensuite le grandissement linéaire, et on obtient ainsi la dimension de l image finale : ob oc ³ ob ob oc oc 833 cm 2000 cm I O (025) (4 cm) 00 cm ³ 25 cm 47 cm 025 (b) Selon l équation 5.5, ob oc Mais cette équation n est valable que si l objet initial est à l infini. Si l objet n est pas à l infini, l image de l objectif se situe au-delà du foyer de cette lentille ( ob ob ), et l angle prend une valeur inférieure à celle qui apparaît à la figure En remplaçant ob par ob dans l équation 5.5, on obtient donc une valeur représentative du grossissement angulaire du télescope : ob oc 833 cm 47 cm 200 P8. La source ponctuelle se situe à 5cm d une lentille ( 0cm). Du côté opposé, à 0 cm de la lentille, se trouve un miroir plan. On calcule d abord la position de l image après un premier passage à travers la lentille (vers la droite) : 0 cm 5 cm 30cm L image se situe à 20 cm derrière le miroir plan. Mais, parce que les rayons sont réfléchis, l image du miroir apparaît à 20 cm devant le miroir. Cette image constitue un objet virtuel pour la lentille et est située à 2 0 cm pour le second passage à travers la lentille (vers la gauche) : cm 0 cm 2 2 5cm L image finale se trouve à 500 cm de la lentille, entre l objet initial et la lentille. P9. Pour un dioptre sphérique ( 3 cm), larelationentre et est donnée par l équation 5.2, soit 2 2,où 5 et 2 Compte tenu de la géométrie illustrée à la figure 5.45, on calcule la position de l image en considérant le fait que les rayons sortent radialement, sans réfraction : 3 cm 3 cm 5 3 cm 5 3 cm 300 cm L image se superpose à l objet, au centre de l hémisphère. P0. Un faisceau parallèle est produit par une source située à l infini. Puisqu on veut maintenir parallèle le faisceau sortant en modifiant seulement sa largeur, le dispositif optique peut utiliser deux lentilles dont les foyers sont confondus et dont le grossissement angulaire s exprime par 2 v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt.

20 (a) Si la seconde lentille est convergente, le montage est celui d une lunette astronomique ( 0 2 0), commeàlafigure 5.29, et il inverse l image ( 2). Dansun tel montage, la distance entre les lentilles est telle que 2 et située à 300 de la première lentille (b) Si l une des lentilles est divergente, le montage est celui d une lunette de Galilée inversée ( 2 0 0), commesilafigure 5.3 était inversée. Dans un tel montage, où l image reste droite ( 2),ladistance entre les lentilles est telle que 2 et située à 0500 de la première lentille P. Si la lentille convergente est symétrique, on a 0cm et 2 0 cm. Les indices de réfraction respectifs pour la lumière rouge et la lumière bleue correspondent à R 58 et à B 62 Oncalculeladistancefocaleavecl équation5.4b, danslaquelle : ( ) 2 ( ) 0 cm 0 cm 5 cm 2 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

21 Si R 58 R 58 5 cm 862 cm, avec B 62 B 62 5 cm 8065 cm; finalement, R B 0556 cm. P2. Onexprimelediamètre de la lentille en divisant la distance focale par un nombre sans dimension La quantité de lumière qui atteint la pellicule est proportionnelle à l aire de la lentille, donc proportionnelle au carré du diamètre de la lentille µ ³ 2 2. On exprime la variation dans la quantité de lumière qui atteint la pellicule par le rapport 0 donc 0 µ 0 2 µ (a) Avec 20 et 0 28 on obtient 0 (20)2 (28) (b) Avec 56 et 0 8 on obtient 0 (56)2 (8) P3. Pour une lentille mince remplie d air ( 2 )immergée dans l eau ( 33) dont les rayons de courbure sont 2cm et 2 6 cm, on calcule la distance focale à l aide de l équation 5.4b : ( 2 ) cm 6 cm 276 cm P4. Soit la figure suivante, similaire à la figure 5., et dans laquelle on respecte l hypothèse des petits angles : Le grandissement latéral est défini comme le rapport entre la hauteur de l image et la hauteur de l objet. L inversion de l image par rapport à l objet, comme c est le cas ici, implique que ce rapport est négatif.en partant des deux triangles apparaissant dans cette figure, on peut écrire tan 2 tan (i) Si les angles sont petits, on a tan sin et on modifie l équation (i). On considère v5 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lent. et les inst. d opt. 3

22 finalement la loi de la réfraction, ce qui donne sin 2 sin 2 CQFD 4 Ondes, optique et physique moderne, Chapitre 5 : Les lentilles et les instr. d opt. v5

Chapitre 5 : Les lentilles et les instruments d optique

Chapitre 5 : Les lentilles et les instruments d optique Exercices Chaitre 5 : Les lentilles et les instruments d otique E. (a) On a n,33, n 2,0cm et R 20 cm. En utilisant l équation 5.2, on obtient,33 0 cm + q,33 20 cm q 8,58 cm Le chat voit le oisson à 8,58

Plus en détail

Chapitre 2 : Les mécanismes optiques de l œil (p. 19)

Chapitre 2 : Les mécanismes optiques de l œil (p. 19) THÈME 1 : REPRÉSENTATION VISUELLE Chapitre 2 : Les mécanismes optiques de l œil (p. 19) Savoir-faire : Reconnaître la nature convergente ou divergente d une lentille. Représenter symboliquement une lentille

Plus en détail

TP spécialité N 3 La Lunette Astronomique 1 / 7

TP spécialité N 3 La Lunette Astronomique 1 / 7 TP spécialité N 3 La Lunette Astronomique / 7 I- Matériel disponible. - Un banc d optique avec accessoires : Une lanterne avec la lettre «F», deux supports pour lentille, un porte écran, un miroir plan,

Plus en détail

MONJAUD Robin (monjaud@efrei.fr)

MONJAUD Robin (monjaud@efrei.fr) 1 MONJAUD Robin (monjaud@efrei.fr) Mme L Hernault 2 MONJAUD Robin (monjaud@efrei.fr) Mme L Hernault 3 MONJAUD Robin (monjaud@efrei.fr) Mme L Hernault 4 MONJAUD Robin (monjaud@efrei.fr) Mme L Hernault 5

Plus en détail

Corrigés de la séance 13 Chap 25-26: La lumière, l optique géométrique

Corrigés de la séance 13 Chap 25-26: La lumière, l optique géométrique Corrigés de la séance 13 Chap 25-26: La lumière, l optique géométrique Questions pour réfléchir chap. 26 Q3. Expliquez pourquoi la distance focale d une lentille dépend en réalité de la couleur de la lumière

Plus en détail

TD d optique n o 3 Lentilles sphériques minces

TD d optique n o 3 Lentilles sphériques minces Lycée rançois Arago Perpignan M.P.S.I. - TD d optique n o Lentilles sphériques minces Exercice - Constructions de rayons émergents. Représenter les rayons émergents correspondants aux rayons incidents

Plus en détail

XII. ASSOCIATIONS DE LENTILLES SPHERIQUES MINCES

XII. ASSOCIATIONS DE LENTILLES SPHERIQUES MINCES page XII- XII. ASSOCIATIONS DE LENTILLES SPHERIQUES MINCES Le but de ce chapitre est de rencontrer quelques-unes des nombreuses associations de lentilles sphériques minces tout en manipulant les connaissances

Plus en détail

Licence IOVIS 2011/2012. Optique géométrique. Lucile Veissier lucile.veissier@spectro.jussieu.fr

Licence IOVIS 2011/2012. Optique géométrique. Lucile Veissier lucile.veissier@spectro.jussieu.fr Licence IOVIS 2011/2012 Optique géométrique Lucile Veissier lucile.veissier@spectro.jussieu.fr Table des matières 1 Systèmes centrés 2 1.1 Vergence................................ 2 1.2 Eléments cardinaux..........................

Plus en détail

Question O1. Réponse. Petit schéma : miroir

Question O1. Réponse. Petit schéma : miroir Question O1 Vous mesurez 180 cm, vous vous tenez debout face à un miroir plan dressé verticalement. Quelle doit être la hauteur minimale du miroir pour que vous puissiez vous y voir des pieds à la tête,

Plus en détail

Lentilles I. 2-2 Détermination de la distance focale d une lentille mince convergente

Lentilles I. 2-2 Détermination de la distance focale d une lentille mince convergente Lentilles I - UT DE L MNIPULTIN La manipulation consiste à déterminer, par différentes méthodes, la distance focale f d'une lentille mince convergente (on admettra que la lentille est utilisée dans les

Plus en détail

Relations de conjugaison des lentilles minces sphériques :

Relations de conjugaison des lentilles minces sphériques : Université de Cergy-Pontoise 2015-2016 Complément d optique géométrique et de mécanique S2-CUPGE-MP/PC TD n o 3 : Lentilles minces sphériques Relations de conjugaison des lentilles minces sphériques :

Plus en détail

Oraux : optique géométrique

Oraux : optique géométrique Extraits de rapports de jury : - Le tracé de rayons, dans des cas les plus triviaux, engendre de nombreuses erreurs et imprécisions, même avec une seule lentille (tracé de l'émergent pour un incident quelconque,

Plus en détail

Chapitre III : lentilles minces

Chapitre III : lentilles minces Chapitre III : lentilles minces Les lentilles minces sont les systèmes optiques les plus utilisés, du fait de leur utilité pour la confection d instruments d optique tels que microscopes, télescopes ou

Plus en détail

Le microscope simplifié. TP : Le microscope. Objectif : Réaliser et exploiter un montage permettant d'illustrer le fonctionnement d'un microscope.

Le microscope simplifié. TP : Le microscope. Objectif : Réaliser et exploiter un montage permettant d'illustrer le fonctionnement d'un microscope. Le microscope simplifié TP : Le microscope Objectif : Réaliser et exploiter un montage permettant d'illustrer le fonctionnement d'un microscope. Description : Un microscope est constitué entre autres de

Plus en détail

Première S Chapitre 12. Images formées par les systèmes optiques. I. Image donnée par un miroir. II. Images données par une lentille convergente

Première S Chapitre 12. Images formées par les systèmes optiques. I. Image donnée par un miroir. II. Images données par une lentille convergente Première S Chapitre mages formées par les systèmes optiques.. mage donnée par un miroir.. Lois de la réflexion Soit un rayon lumineux issu dun point lumineux S et qui rencontre en le miroir plan M. l donne,

Plus en détail

Surface sphérique : Miroir, dioptre et lentille. Pr Hamid TOUMA Département de Physique Faculté des Sciences de Rabat Université Mohamed V

Surface sphérique : Miroir, dioptre et lentille. Pr Hamid TOUMA Département de Physique Faculté des Sciences de Rabat Université Mohamed V Surface sphérique : Miroir, dioptre et lentille Pr Hamid TOUMA Département de Physique Faculté des Sciences de Rabat Université Mohamed V Définition : Les miroirs sphériques Un miroir sphérique est une

Plus en détail

OPTIQUE. 1. Loi de la réflexion. Un rayon lumineux incident sur une surface transparente, se comporte comme illustré ci-dessous: rayon incident

OPTIQUE. 1. Loi de la réflexion. Un rayon lumineux incident sur une surface transparente, se comporte comme illustré ci-dessous: rayon incident OPTIQUE Un rayon lumineux incident sur une surface transparente, se comporte comme illustré ci-dessous: rayon incident AIR rayon réfléchi EAU rayon réfracté A l'interface entre les deux milieux, une partie

Plus en détail

Filières SMP & SMIA, année 2012-2013 Optique Géométrique Pr. Khalid ASSALAOU FPL, Maroc

Filières SMP & SMIA, année 2012-2013 Optique Géométrique Pr. Khalid ASSALAOU FPL, Maroc Filières SMP & SMIA, année 202-203 Optique Géométrique Pr. Khalid ASSALAOU, Maroc Les lentilles minces (suite) 2 Construction du rayon émergent correspondant à un rayon incident donné lentille convergente

Plus en détail

X LENTILLES SPHERIQUES MINCES

X LENTILLES SPHERIQUES MINCES X LENTILLES SPHERIQUES MINCES Exercices de niveau Dans ces exercices vous apprendrez à manipuler correctement les relations de conjugaison et de grandissement, d abord dans des cas très simples puis plus

Plus en détail

Exercices. Sirius 1 re S - Livre du professeur Chapitre 1. Œil, lentilles minces et images. Exercices d application. 5 minutes chrono!

Exercices. Sirius 1 re S - Livre du professeur Chapitre 1. Œil, lentilles minces et images. Exercices d application. 5 minutes chrono! Exercices Exercices d application 5 minutes chrono!. Mots manquants a. transparents ; rétine b. le centre optique c. à l'axe optique d. le foyer objet e. OF ' f. l'ensemble des milieux transparents; la

Plus en détail

Exercices, dioptres sphériques et lentilles

Exercices, dioptres sphériques et lentilles 1 exercices, dioptres sphériques et lentilles Exercices, dioptres sphériques et lentilles 1 Lentille demi-boule Considérons une lentille demi-boule de centre O, de sommet S, de rayon R = OS = 5cm, et d'indice

Plus en détail

Sciences Physiques 1ES S. Zayyani. Fiche de Cours

Sciences Physiques 1ES S. Zayyani. Fiche de Cours Sciences Physiques 1ES S. Zayyani Fiche de Cours Unité : Représentation visuelle Chapitre: Chapitre 1 L œil Voir un objet Pour que l on puisse «voir un objet», il faut certaines conditions. Il faut surtout

Plus en détail

TP Physique n 1. Spécialité TS. I. Généralités sur les lentilles minces: Convention:

TP Physique n 1. Spécialité TS. I. Généralités sur les lentilles minces: Convention: TP Physique n 1 Spécialité TS Convention: Dans cet exposé, la lumière est supposée se déplacer de la gauche vers la droite. I. Généralités sur les lentilles minces: Une lentille est un milieu transparent

Plus en détail

Chapitre II: lentilles

Chapitre II: lentilles Chapitre II: lentilles II.1) Système optique idéal II.2) Les lentilles et les miroirs II.1) Système optique idéal Surface d onde (1) Surface d onde S: Tous les points de S sont en phase Dans ce cas, S

Plus en détail

I. Les différentes lentilles

I. Les différentes lentilles es lentilles minces es lentilles minces entrent dans la constitution de presque tous les systèmes optiques et leur étude est donc particulièrement importante. I. es différentes lentilles Une lentille est

Plus en détail

1 Chemin d un faisceau lumineux

1 Chemin d un faisceau lumineux TD P3 Optique Lentilles sphériques minces Savoir-faire travaillés dans les exercices d application Savoir construire la marche d un rayon lumineux quelconque. Ex. 1 Démontrer la relation de conjugaison

Plus en détail

1 ) Composants de base permettant de modifier les caractéristiques géométriques d'un faisceau lumineux : miroirs, fibres optiques, lentilles

1 ) Composants de base permettant de modifier les caractéristiques géométriques d'un faisceau lumineux : miroirs, fibres optiques, lentilles II.2 ptique 1 ) Composants de base permettant de modifier les caractéristiques géométriques d'un faisceau lumineux : miroirs, fibres optiques, lentilles 1.1) Définitions 1.1.1) Rayons et faisceaux lumineux

Plus en détail

Chapitre 6 : LES LENTILLES MINCES S 3 F

Chapitre 6 : LES LENTILLES MINCES S 3 F Chapitre 6 : LES LENTILLES MINCES S 3 F I) Généralité sur l optique géométrique : 1) Rappel sur les faisceaux lumineux : A partir d'une source de lumière, nous observons un faisceau lumineux qui peut être

Plus en détail

O 2 Formation d images par un système optique.

O 2 Formation d images par un système optique. par un système optique. PCS 2015 2016 Définitions Système optique : un système optique est formé par une succession de milieux homogènes, transparents et isotropes (MHT) séparés par des dioptres (et /

Plus en détail

Thème : Modèle et modélisation. Problématique : Comment fonction les lentilles optiques et à quoi servent-elles?

Thème : Modèle et modélisation. Problématique : Comment fonction les lentilles optiques et à quoi servent-elles? PENET François LAMARCQ Simon DELAHAYE Nicolas Les lentilles optiques Thème : Modèle et modélisation. Problématique : Comment fonction les lentilles optiques et à quoi servent-elles? Sommaire : Introduction

Plus en détail

Les LENTILLES et les INSTRUMENTS D OPTIQUE

Les LENTILLES et les INSTRUMENTS D OPTIQUE Les LENTILLES et les INSTRUMENTS D OPTIQUE L analyse de plusieurs instruments d optique repose sur les lois de la réflexion et, plus particulièrement, de la réfraction. Nous appliquerons l optique géométrique

Plus en détail

Module 1, chapitre 4 : LES LENTILLES

Module 1, chapitre 4 : LES LENTILLES Module 1, chapitre 4 : LES LENTILLES Nom : 4.1 Les différents types de lentilles Laboratoire: Les types de lentilles But : Découvrir les caractéristiques principales de divers types de lentilles. Matériel

Plus en détail

EXAMEN #2 ONDES ET PHYSIQUE MODERNE 20% de la note finale

EXAMEN #2 ONDES ET PHYSIQUE MODERNE 20% de la note finale EXAMEN #2 ONDES ET PHYSIQUE MODERNE 20% de la note finale Automne 2011 Nom : Chaque question à choix multiples vaut 3 points 1. Une lentille convergente dont l indice de réfraction est de 1,5 initialement

Plus en détail

Le modèle des lentilles minces convergentes

Le modèle des lentilles minces convergentes 1 Le modèle des lentilles minces convergentes LES LENTILLES MINCES CNVERGENTES résumés de cours Définition Une lentille est un milieu transparent limité par deux faces dont l'une au moins est sphérique.

Plus en détail

1L : Représentation visuelle du monde Chapitre 2 : L œil et ses défauts

1L : Représentation visuelle du monde Chapitre 2 : L œil et ses défauts 1L : Représentation visuelle du monde Chapitre 2 : L œil et ses défauts Cours I. Modélisation d un œil : 1. Schéma de l œil et vision : L œil est un récepteur de lumière sensible aux radiations lumineuses

Plus en détail

X. IMAGE D UN OBJET PAR UNE LENTILLE SPHERIQUE MINCE DIVERGENTE

X. IMAGE D UN OBJET PAR UNE LENTILLE SPHERIQUE MINCE DIVERGENTE Chapitre X page X-1 X. IMGE D UN JET PR UNE LENTILLE SPHERIQUE MINCE DIVERGENTE Nous reprenons l étude du chapitre précédent, mais avec une lentille divergente 1 afin de voir ce qui les différencie des

Plus en détail

Les lentilles minces TP 3

Les lentilles minces TP 3 TP 3 Les lentilles minces Mots-clefs : lentille convergente, lentille divergente, distance focale, équation de conjugaison, réel, virtuel, méthode de Silbermann, autocollimation. Vous disposez de : un

Plus en détail

TRAVAUX DIRIGÉS DE O 3

TRAVAUX DIRIGÉS DE O 3 TRVUX DIRIGÉS DE O 3 Exercice : Constructions graphiques Pour chacune des figures, déterminer la position de l objet ou de son image par la lentille mince. Les points situés sur l axe optique sont les

Plus en détail

G.P. DNS Septembre 2008. Optique géométrique de base I. Miroirs sphériques

G.P. DNS Septembre 2008. Optique géométrique de base I. Miroirs sphériques DNS Sujet Optique géométrique de base... 1 I.Miroirs sphériques...1 A.Position de l image et grandissement transversal... 1 B.Le télescope de Cassegrain...2 II.Lentilles minces... 3 A.Position de l image

Plus en détail

Exercice n 1 : Les taches solaires

Exercice n 1 : Les taches solaires Vendredi 14 octobre Contrôle de physique TS spé Sauf indication contraire, tout résultat doit être justifié. Calculatrice autorisée Exercice n 1 : Les taches solaires On se propose d étudier une lunette

Plus en détail

Nous nous intéresserons ici à une version simplifiée du modèle corpusculaire pour décrire l optique géométrique.

Nous nous intéresserons ici à une version simplifiée du modèle corpusculaire pour décrire l optique géométrique. OPTIQUE GEOMETRIQUE Définitions : L optique est la science qui décrit les propriétés de la propagation de la lumière. La lumière est un concept extrêmement compliqué et dont la réalité physique n est pas

Plus en détail

MIROIRS SPHÉRIQUES ET LENTILLES

MIROIRS SPHÉRIQUES ET LENTILLES EXPÉRIENCE 5 MIROIRS SPHÉRIQUES ET LENTILLES I. Introduction et objectifs Les miroirs et les lentilles sont des objets utilisés quotidiennement. Le miroir le plus répandu (et le plus simple) est le miroir

Plus en détail

Chap.3 Lentilles minces sphériques

Chap.3 Lentilles minces sphériques Chap.3 Lentilles minces sphériques 1. Les différents types de lentilles minces sphériques 1.1. Les différentes formes de lentilles sphériques 1.2. Lentilles minces Centre optique 1.3. Lentille convergente

Plus en détail

Chapitre 3 : Lentilles

Chapitre 3 : Lentilles 2 e B et C 3 Lentilles convergentes 1 3.1 Définitons Chapitre 3 : Lentilles Les surfaces des lentilles sont sphériques. La droite joignant les centres C 1 et C 2 des deux calottes donne l axe optique de

Plus en détail

TP01 IMAGE FORMEE PAR UNE LENTILLE MINCE CONVERGENTE

TP01 IMAGE FORMEE PAR UNE LENTILLE MINCE CONVERGENTE TP0 IMAGE FORMEE PAR UNE LENTILLE MINCE CONVERGENTE I. QU EST-CE QU UNE LENTILLE CONVERGENTE?. Caractéristiques des lentilles disponibles avec le matériel d optique: Définitions : Une lentille est un solide

Plus en détail

b. L'image est trois fois plus grande que l'objet car en valeur absolue, le grandissement est égal à 3,0.

b. L'image est trois fois plus grande que l'objet car en valeur absolue, le grandissement est égal à 3,0. 1. Mots manquants a. grandissement ; l'image ; l'objet b. conjugaison ; l'image ; distance focale c. son image ; la rétine d. déforme ; la rétine ; accommode e. la rétine f. l'objectif ; à la pellicule

Plus en détail

TP focométrie. Ce TP est évalué à l'aide du compte-rendu pré-imprimé.

TP focométrie. Ce TP est évalué à l'aide du compte-rendu pré-imprimé. TP focométrie Ce TP est évalué à l'aide du compte-rendu pré-imprimé. Objectifs : déterminer la distance focale de divers lentilles minces par plusieurs méthodes. 1 Rappels 1.1 Lentilles... Une lentille

Plus en détail

3LESLENTILLESMINCES. http://femto-physique.fr/optique_geometrique/opt_c3.php

3LESLENTILLESMINCES. http://femto-physique.fr/optique_geometrique/opt_c3.php 3LESLENTILLESMINCES Cette fiche de cours porte sur les lentilles minces. L approche est essentiellement descriptive et repose sur la maîtrise de la construction des rayons lumineux. Ce chapitre est accessible

Plus en détail

LES LENTILLES MINCES

LES LENTILLES MINCES LES LENTILLES MINCES I. GÉNÉRALITÉS Une lentille est un milieu transparent, homogène et isotrope limité par deux dioptres sphériques ou un dioptre sphérique et un dioptre plan. n distingue deux types de

Plus en détail

CPGE MPSI Programme de khôlle. Programme de khôlle. - Semaines 7 et 8 - (24/10 au 10/11) Bases de l optique géométrique

CPGE MPSI Programme de khôlle. Programme de khôlle. - Semaines 7 et 8 - (24/10 au 10/11) Bases de l optique géométrique Programme de khôlle - Semaines 7 et 8 - (24/10 au 10/11) Bases de l optique géométrique 1. Savoir que la lumière est une onde électromagnétique, se propagent de manière omnidirectionnelle à partir d une

Plus en détail

PHY-5041-2 L OPTIQUE EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES «LES LENTILLES» DOCUMENT PRÉPARÉ PAR LYNE DESRANLEAU

PHY-5041-2 L OPTIQUE EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES «LES LENTILLES» DOCUMENT PRÉPARÉ PAR LYNE DESRANLEAU Commission scolaire des Hautes-Rivières Les services de l enseignement Éducation des adultes et Formation professionnelle PHY-5041-2 L OPTIQUE EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES «LES LENTILLES» QUESTIONNAIRE (Ne

Plus en détail

OPTIQUE GEOMETRIQUE II.- THEORIE. Définition : L indice de réfraction n caractérise le milieu dans lequel se propage la lumière.

OPTIQUE GEOMETRIQUE II.- THEORIE. Définition : L indice de réfraction n caractérise le milieu dans lequel se propage la lumière. 31 O1 OPTIQUE GEOMETRIQUE I.- INTRODUCTION L optique est une partie de la physique qui étudie la propagation de la lumière. La lumière visible est une onde électromagnétique (EM) dans le domaine de longueur

Plus en détail

Son et Lumière. L optique géométrique

Son et Lumière. L optique géométrique Son et Lumière Leçon N 3 L optique géométrique Introdution Nous allons au cours de cette leçon poser les bases de l optique géométrique en en rappelant les principes fondamentaux pour ensuite nous concentrer

Plus en détail

ETUDE DES LENTILLES MINCES

ETUDE DES LENTILLES MINCES ETUDE DES LENTILLES MINCES I ) Définitions Une lentille est un milieu transparent limité par deux surfaces dont l une au moins n est pas plane. Parmi les lentilles minces, on distingue deux catégories

Plus en détail

Physique 51421. Module 3 Lumière et optique géométrique. Rappel : les ondes. Caractéristiques des ondes. Vitesse de la lumière

Physique 51421. Module 3 Lumière et optique géométrique. Rappel : les ondes. Caractéristiques des ondes. Vitesse de la lumière Physique 51421 Module 3 Lumière et optique géométrique Rappel : les ondes Il existe deux types d ondes : Ondes transversale : les déformations sont perpendiculaire au déplacement de l onde. (ex : lumière)

Plus en détail

1 Lentilles sphériques minces

1 Lentilles sphériques minces Lentilles sphériques minces et miroirs Lentilles sphériques minces. Définition Définition : Une lentille sphérique est une portion de MHT I limitée par deux dioptres sphériques ou une dioptre sphérique

Plus en détail

8/10/10. Schéma de l œil humain. Fonctionnement. Fonctionnement de l œil humain: Les défauts de l œil humain

8/10/10. Schéma de l œil humain. Fonctionnement. Fonctionnement de l œil humain: Les défauts de l œil humain L œil humain Points essentiels Fonctionnement de l œil humain: La vision éloignée La vision rapprochée Le pouvoir d'accommodation Les défauts de l œil humain L hypermétropie La myopie La presbytie Fonctionnement

Plus en détail

1L : Représentation visuelle du monde Chapitre 1 : Formation des images par une lentille

1L : Représentation visuelle du monde Chapitre 1 : Formation des images par une lentille 1L : Représentation visuelle du monde Chapitre 1 : Formation des images par une lentille Cours 1. Vision d un objet : Un objet ne peut être vu que s il émet de la lumière et que celle-ci pénètre dans l

Plus en détail

Lentilles minces convergentes

Lentilles minces convergentes Lentilles minces convergentes Lors de la rédaction, il est nécessaire de faire des schémas très soignés, au crayon, sur lesquels vous indiquerez avec précision les caractéristiques de la lentille, de l'objet

Plus en détail

A A. Pour l'œil, placé n importe où et qui observe cette image, la lumière semble provenir de A' et non de A. A A

A A. Pour l'œil, placé n importe où et qui observe cette image, la lumière semble provenir de A' et non de A. A A IMAGE FORMEE PAR UN MIROIR PLAN ET PAR UN MIROIR SPHERIQUE CONVERGENT Objectifs: construire l'image d'un objet donnée par un miroir I. COMMENT SE FORME UNE IMAGE DANS UN MIROIR PLAN 1) Symbole du miroir

Plus en détail

Correction du TP FOCOMETRIE - Lentilles minces -

Correction du TP FOCOMETRIE - Lentilles minces - Introduction Correction du TP FOCOMETRIE - Lentilles minces - La focométrie consiste en la détermination expérimentale de la distance focale d un instrument d optique. Dans le TP précédent, nous avons

Plus en détail

Chap. II suite : IV LES LENTILLES MINCES

Chap. II suite : IV LES LENTILLES MINCES Chap. II suite : IV LES LENTILLES MINCES 1 Définitions: Qu est ce qu une lentille? 1 Chap. II suite : IV LES LENTILLES MINCES 1 Définitions: Rappel: dioptre =???? Lentille =?? dioptres Lentille mince =??

Plus en détail

Chapitre 4 Les lentilles minces

Chapitre 4 Les lentilles minces Chapitre 4 Les lentilles minces Sidi M. Khefif Département de Physique EPST Tlemcen 10 février 2013 1. Généralités 1.1. Description Définition : Une lentille est un milieu transparent limité par deux dioptres,

Plus en détail

module de biophysique annales d examens

module de biophysique annales d examens QUESTIONS D EXAMENS ELECTRICITE ET BIOELECTRICITE OPTIQUE GEOMETRIQUE ET BIOPHYSIQUE DE LA VISION BIOPHYSIQUE DES RAYONNEMENTS Partie B : - Chapitre Faculté de Médecine - Université d Alger 1/23 Soit un

Plus en détail

Lycée Viette TSI 1. T.D. 02 optique miroir plan lentilles minces

Lycée Viette TSI 1. T.D. 02 optique miroir plan lentilles minces Ex 01 Ex 02 Catadioptre T.D. 02 optique miroir plan lentilles minces O Deux miroirs rectangulaires M et M forment un C angle de 70, AC = AC = 50 cm. 1. Un point lumineux P se trouve entre les miroirs.

Plus en détail

Opt 3 : LENTILLES SPHERIQUES MINCES DANS LES

Opt 3 : LENTILLES SPHERIQUES MINCES DANS LES Opt 3 : LENTILLES SPHERIQUES MINCES DNS LES CONDITIONS D PPROXIMTION DE GUSS. Les lentilles sont des systèmes optiques destinés à former des images par transmission et non par réflexion (contrairement

Plus en détail

TP oeil et lunette astronomique

TP oeil et lunette astronomique TP oeil et lunette astronomique 1 Description de l oeil L oeil est l organe de la vision ; il peut observer directement des objets ou bien examiner les images données par des systèmes optiques ; son rôle

Plus en détail

Les lentilles minces

Les lentilles minces http://www.bauchrie.sscc.edu.lb Les lentilles minces http://mazenhabib.webs.com 1 - Pour commencer... D après les lois de la réfraction, on doit changer de milieu si l on veut changer la direction de la

Plus en détail

Formation d images Exemples de l œil et de l appareil photographique

Formation d images Exemples de l œil et de l appareil photographique bserver «Couleurs et images» Activité n 3 (expérimentale) ormation d images Exemples de l œil et de l appareil photographique Connaissances Compétences - Accommodation du cristallin - onctionnement comparé

Plus en détail

Optique : applications Introduction

Optique : applications Introduction Optique : applications Introduction I. Introduction Au premier semestre nous avons abordés l'optique géométrique, nous avons vu les lois de Snell Descartes qui décrivent comment la lumière est réfléchie

Plus en détail

UNE LENTILLE MINCE CONVERGENTE

UNE LENTILLE MINCE CONVERGENTE TS Spécialité-ptique 1-formation d une image T.P-cours de Physique n 1 : IMGE RMEE PR UNE LENTILLE MINCE CNVERGENTE Partie : Produire des Il faudra être capable de : images et observer Positionner sur

Plus en détail

Capsule théorique sur l optique géométrique (destinée au personnel)

Capsule théorique sur l optique géométrique (destinée au personnel) Capsule théorique sur l optique géométrique (destinée au personnel) Octobre 2014 Table des matières Spectre électromagnétique... 3 Rayons lumineux... 3 Réflexion... 3 Réfraction... 3 Lentilles convergentes...

Plus en détail

Grandissement et grossissement

Grandissement et grossissement I. Formule de conjugaison et grandissement : Grandissement et grossissement. Construire l image A B de à travers la lentille de distance focale f =0,0m en dessinant la marche de 3 rayons.. En utilisant

Plus en détail

OA = 1 f. OA = 1 f Relation de grandissement : γ = A B OA. AB = OA

OA = 1 f. OA = 1 f Relation de grandissement : γ = A B OA. AB = OA Lentille f = 0 cm Lentille f = 20 cm 5,0 20,0 25,0 30,0 25,0 30,0 35,0 40,0 (cm ) 0,0667 0,0500 0,0400 0,0333 (cm ) 0,0400 0,0333 0,0286 0,0250 30,0 20,0 6,7 5,0 00,0 60,0 47,0 40,0 (cm ) 0,0333 0,0500

Plus en détail

Séquence 1 L œil et l appareil photographique (15 exercices corrigés)

Séquence 1 L œil et l appareil photographique (15 exercices corrigés) Séquence L œil et l appareil photographique (5 exercices corrigés) Exercice 8 page 24 Schématiser une lentille : La lentille est convergente. n la symbolise donc par un segment vertical avec deux flèches

Plus en détail

Collège des Soeurs des Saints Coeurs Classe : EB9 ( A B ) Bauchrieh Date : mercredi 24 novembre 2010. Durée : 60 min. Physique

Collège des Soeurs des Saints Coeurs Classe : EB9 ( A B ) Bauchrieh Date : mercredi 24 novembre 2010. Durée : 60 min. Physique Collège des Soeurs des Saints Coeurs Classe : EB9 ( A B ) Bauchrieh Date : mercredi 24 novembre 2010. Durée : 60 min. Physique Nom et numéro d ordre :. I. Réfraction de la lumière. ( 5 pts ) On donne :

Plus en détail

FICHE 5A LES LENTILLES MINCES. 1. Définition d une lentille. 2. Différents types de lentilles. Lentilles à bords minces. Lentilles à bords épais

FICHE 5A LES LENTILLES MINCES. 1. Définition d une lentille. 2. Différents types de lentilles. Lentilles à bords minces. Lentilles à bords épais FICHE 5A LES LENTILLES MINCES. Définition d une lentille Une lentille est un milieu transparent limité par deux dioptres dont l'un au moins est sphérique. D: diamètre d'ouverture. e: épaisseur. Une lentille

Plus en détail

Modélisation d une lunette astronomique

Modélisation d une lunette astronomique Modélisation d une lunette astronomique I. But de la manipulation : Étudier une lunette astronomique modélisée par un couple de lentilles minces convergentes, constituant un ensemble afocal qui est à définir.

Plus en détail

TP Cours Focométrie des lentilles minces divergentes

TP Cours Focométrie des lentilles minces divergentes Noms des étudiants composant le binôme : TP Cours ocométrie des lentilles minces divergentes Estimer la distance focale image d une lentille divergente est moins aisé que de déterminer celle d une lentille

Plus en détail

OPTIQUE GEOMETRIQUE / CARACTERISTISQUES GENERALES DES INSTRUMENTS D OPTIQUE / Page 1 sur 26 PLAN DU COURS 1. DEFINITIONS... 2

OPTIQUE GEOMETRIQUE / CARACTERISTISQUES GENERALES DES INSTRUMENTS D OPTIQUE / Page 1 sur 26 PLAN DU COURS 1. DEFINITIONS... 2 OPTIQUE GEOMETRIQUE / CARACTERISTISQUES GENERALES DES INSTRUMENTS D OPTIQUE / Page 1 sur 26 PLAN DU COURS 1. DEFINITIONS.... 2 2. GRANDISSEMENT TRANSVERSAL... 3 3. DISTANCE FOCALE DE GAUSS... 3 4. PUISSANCE...

Plus en détail

Les lentilles sont des volumes de substances transparentes limitées par deux surfaces sphériques, l une au plus pouvant être plane.

Les lentilles sont des volumes de substances transparentes limitées par deux surfaces sphériques, l une au plus pouvant être plane. Chapitre 6 Les lentilles I. Définitions des lentilles Les lentilles sont des volumes de substances transparentes limitées par deux surfaces sphériques, l une au plus pouvant être plane. L épaisseur d une

Plus en détail

L œil et ses défauts

L œil et ses défauts L œil et ses défauts 1 L œil 1.1 Description sommaire La rétine comporte des récepteurs, Les cônes sont essentiellement concentrés dans la zone centrale de la rétine, la macula et son centre, la fovéa.

Plus en détail

IX. IMAGE D UN OBJET PAR UNE LENTILLE SPHERIQUE MINCE CONVERGENTE

IX. IMAGE D UN OBJET PAR UNE LENTILLE SPHERIQUE MINCE CONVERGENTE page IX-1 IX. IMGE D UN JET PR UNE LENTILLE SPHERIQUE MINCE CNVERGENTE Nous allons utiliser les foyers 1 et leurs propriétés pour établir la position et la grandeur d une image, connaissant celles de l

Plus en détail

Feuille d'exercices : optique géométrique

Feuille d'exercices : optique géométrique Feuille d'exercices : optique géométrique P Colin 2015/2016 Formulaire : Rappel des relations de conjugaison pour une lentille mince L de centre O, de foyer objet F, de foyer image F et de distance focale

Plus en détail

Sources - Techniques de projection - Lentilles

Sources - Techniques de projection - Lentilles TPC2 TP - Sciences Physiques Sources - Techniques de projection - Lentilles Objectifs généraux de formation Formation disciplinaire - Capacités exigibles Caractériser une source lumineuse par son spectre.

Plus en détail

A) 1,3408 B) 1,3490 C) 1,3554 D) 1,3618 E)

A) 1,3408 B) 1,3490 C) 1,3554 D) 1,3618 E) Sup Perform NÎMES PHYSIQUE 1 er Quad 2009 - Contrôle Optique QCM1 : Soit un milieu dans lequel la lumière jaune (de longueur d onde λj = 578 nm) se propage à la vitesse de 221190 km.s -1 et la lumière

Plus en détail

Ch.I. L œil et la vision

Ch.I. L œil et la vision SAVOIR FAIRE SAVOIR Classes de 1 ère L et ES Thème 1 : Représentation visuelle Ch.I. L œil et la vision Grille d auto-évaluation des compétences Acquis En cours Non acquis S 1 : Connaître les conditions

Plus en détail

CH 2: LES LENTILLES ( livre ch10 p158-173 173 )

CH 2: LES LENTILLES ( livre ch10 p158-173 173 ) CH 2: LES LENTILLES ( livre ch10 p158-173 173 ) Les exercices Tests ou " Vérifie tes connaissances " de chaque chapitre sont à faire automatiquement sur le cahier de brouillon pendant toute l année. Tous

Plus en détail

Les lentilles additionnelles

Les lentilles additionnelles Les lentilles additionnelles Il existe deux méthodes pour réaliser des photographies rapprochées : ) l augmentation de tirage 2) les lentilles additionnelles C est la seconde méthode qui va être étudié

Plus en détail

Chapitre 2. Les mécanismes optiques de l œil

Chapitre 2. Les mécanismes optiques de l œil Manuel pages 19 à 34 Choix pédagogiques Les conditions de visibilité d un objet étant posées et la présentation de l œil réalisée, il s agit d étudier maintenant les mécanismes optiques de fonctionnement

Plus en détail

obs.1 Lentilles activité

obs.1 Lentilles activité obs.1 Lentilles activité (Lentille mince convergente) 1) première partie : étude qualitative Dans cette manipulation, on va utiliser un banc d optique. On va positionner la lentille de distance focale

Plus en détail

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section i-prépa annuel -

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section i-prépa annuel - POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux - Section i-prépa annuel - 1 exercice 1 : Un objet AB de hauteur 3 cm est placé devant une lentille convergente de vergence 10 d. L'objet, assimilable

Plus en détail

Laboratoire d optique. TRAVAIL PRATIQUE No. 2A: Photométrie d un rétroprojecteur. 1 But de l expérience. 2 Matériel et instrumentation

Laboratoire d optique. TRAVAIL PRATIQUE No. 2A: Photométrie d un rétroprojecteur. 1 But de l expérience. 2 Matériel et instrumentation Photométrie d un rétroprojecteur Doc. OPT-TP-02A (14.0) Date : 13 octobre 2014 TRAVAIL PRATIQUE No. 2A: Photométrie d un rétroprojecteur 1 But de l expérience Le but de ce TP est de : 1. comprendre le

Plus en détail

Le microscope optique ou photonique

Le microscope optique ou photonique Le microscope optique ou photonique I description : Le microscope est composé de deux systèmes optiques, l objectif et l oculaire, chacun pouvant être considéré comme une lentille mince convergente L objectif

Plus en détail

1 principe de la loupe

1 principe de la loupe STL G L'oeil ne peut percevoir, à 15 cm, que des détails dont les dimensions sont supérieures à 45 microns. our voir des détails plus petits, on utilise des instruments d'optique qui donnent de l'objet

Plus en détail

MR, 2007 Optique 1/20 MR, 2007 Optique 2/20

MR, 2007 Optique 1/20 MR, 2007 Optique 2/20 Sources de lumière Sources naturelles Soleil Étoiles Sources artificielles Bougie Ampoule MR, 2007 Optique 1/20 Origine de la lumière Incandescence La lumière provient d un corps chauffé à température

Plus en détail

R.DUPERRAY Lycée F.BUISSON PTSI

R.DUPERRAY Lycée F.BUISSON PTSI TP OPTIQUE RDUPERRAY Lycée FBUISSON PTSI LUNETTE ASTRONOMIQUE OBJECTIFS Utiliser des systèmes optiques dans les conditions de Gauss (alignement axial et vertical, éclairage de l objet, ) Connaître les

Plus en détail

Thème: La représentation visuelle

Thème: La représentation visuelle Thème: La représentation visuelle Ce que l on voit de notre monde environnant estil vu de la même manière par toutes les autres espèces? Ce que l on voit-on est-il conforme à la réalité? Qu est-ce qu une

Plus en détail

Devoir Surveillé n 3

Devoir Surveillé n 3 Devoir Surveillé n 3 Les candidat(e)s veilleront à exposer leurs réponses avec clarté et rigueur, rédiger avec soin dans un français correct et reporter dans la marge les numéros des questions traitées.

Plus en détail

ANNALE 2005-2006 FILERE FAS

ANNALE 2005-2006 FILERE FAS Première Année Premier Cycle ANNALE 2005-2006 FILERE FAS INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE LYON Par M.Rey marie.rey@insa-lyon Physique 1 Filière FAS TABLE DES MATIERES PROPAGATION DE LA LUMIERE...

Plus en détail