[PDF] libcours Exercice 4 : La loupe de

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Physique - ChimieDS n°1 - corrigéClasse : 1Sla

Exercice 1 : Le verre à saké

1.Schéma à l'échelle 5 signifie que 5 mm dans la réalité correspond à 5 x 5 = 25 mm sur le schéma.

L'image est réelle car elle se trouve à droite de la lentille.

2.L'image est cette fois-ci virtuelle car située à gauche de la lentille. On ne voit donc la

photographie à l'intérieur du verre, uniquement lorsque celui-ci est plein. Exercice 2 : Où est la lentille et quelles sont ses caractéristiques ?

1.On trace le rayon qui relie le

sommet de l'objet au sommet de l'image (1). Il coupe l'axe optique en O : centre optique de la lentille. On peut alors placer la lentille (2)

2.On trace le rayon (3) qui passe

par le sommet de l'objet et qui arrive parallèlement à l'axe optique. Il passe également par le sommet de l'image et coupe l'axe optique au point focal image : F' (4). La distance focale f' est de 3,3 cm.

3.C = 1 / f' = 1 / (3,3 x 10-2) = 30 δ. La valeur de la vergence est de 30 dioptries.

Exercice 3 : Comparer le fonctionnement de l'oeil et l'appareil photographique

1.RôleConstituant de l'oeilConstituant de l'appareil

photographique Fait converger les rayons sur la rétine ou le capteurcristallinobjectif Là où se forme l'imagerétinePellicule ou capteur Empêche la lumière d'entrerpaupièreobturateur Permet de régler la quantité de lumière qui entreirisdiaphragme

2.Lors de la mise au point, l'objectif qui s'apparente à une lentille mince convergente de vergence

fixe, est mobile et s'approche plus ou moins de la pellicule ou du capteur.

3.Ce n'est pas le même processus mis en oeuvre pour l'oeil. En effet, la distance cristallin-rétine est

fixe. C'est le cristallin qui se bombe plus ou moins afin de faire varier sa vergence.

4.Lorsque le photographe rapproche son appareil de l'objet,

l'objectif s'éloigne de la pellicule. En effet, l'image se déplace toujours dans le même sens que l'objet.

5.La forme du cristallin du photographe est plus bombée

lorsqu'il se rapproche de l'objet, car il accommode davantage.

6.Un paysage très lointain est considéré comme à l'infini.

Donc l'objet est à l'infini, donc OA = - ∞. Donc 1/OA = 0.

1/OA' - 1/OA = 1/f' . Donc 1/OA' = 1/f' donc OA' = f '. La distance objectif-pellicule est donc égale à

la distance focale de l'objectif.

Exercice 4 : La loupe de l'enquêteur

1.L'enquêteur observe le détail d'une empreinte digitale de taille 1,0 mm placé à 10 cm de la loupe.

a)On utilise la formule de conjugaison grâce à laquelle on déterminera OA'.1

̄OA'-1

̄OA=CAvec OA = - 10 cm = - 10 x 10-2 m. 1

̄OA'=1

-10x10-2+5,0=-5,0. donc OA' = - 0,20 m. L'image se trouve à 20 cm à gauche de la lentille. b)On cherche A'B'. On utilise cette fois-ci la relation de grandissement :

γ=̄OA'

̄OA'=̄A'B'

̄ABdonc̄A'B'=̄OA'×̄AB

̄OA'=-0,20×1,0x10-3

-10x10-2=2,0x10-3m=2mm.La taille de l'image vue à travers la loupe est de 2 mm. c)OA' < 0 donc l'image est virtuelle. γ > 0 donc l'image est droite.

2.L'enquêteur voudrait que l'image fasse 1,0 cm donc A'B' = 1,0 cm.

a)

γ=̄A'B'

̄AB=1cm

1mm=10-2

10-3=10Le grandissement doit être égal à 10.

b)On recherche OA. On ne connaît que le grandissement et C. Il faut résoudre un système d'équations à 2 inconnues :

γ=̄OA'

̄OAet1

̄OA'-1

̄OA=C; ̄OA'=γ×̄OA;1

γ×̄OA-1

̄OA=C̄OA=1-γ

γ×C=1-10

10×5,0=0,18m

L'enquêteur doit donc placer la loupe à 18 cm de l'indice.

Exercice 5 : " Superglue ® »

Atome1. Structure

électronique2.a) Nombre d'électrons de

valence2.b) Nombre de liaisons covalentes2.c) Nombre de doublets non liants

Carbone(K)2(L)444 (octet)0

oxygène(K)2(L)662 (octet)2 hydrogène(K)111 (duet)0 azote(K)2(L)553 (octet)1

Chaque atome établit au sein d'une molécule, un nombre de liaisons covalentes qu'il lui permettra

d'être entouré soit de huit électrons (règle de l'octet) soit de deux électrons (règle du duet pour l'atome

d'hydrogène). Ce sont les règles de stabilité.

3. Pour établir la formule de Lewis, il faut vérifier que chaque atome établisse

le nombre de liaisons covalentes indiqué dans le tableau précédent et qu'il soit entouré du nombre de doublets non liants (tableau). On peut ensuite vérifier que chaque atome est entouré de 1 doublet pour H ou de

4 doublets pour les autres atomes.

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