[PDF] 1ere S Correction fiche d'exercices : Construction d'images



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1ere SCorrection fiche d'exercices : Construction d'images optiques2008-2009

Exercice 1 : Principe d'une loupe

1- Angle Ө sous lequel l'objet est vu :

On a tan=AB

d=1

25Ce qui nous donne : Ө = 0,04 rad

2) a) Schéma :

b) L'image A'B' est située à l'infini dans le plan situé en avant de la lentille (cette image est donc

virtuelle). c) Angle Ө ' sous lequel l'oeil voit l'image formée par la lentille : on a tan'=OI

OF'=AB

f'=1

5,0SoitӨ' = 0,2 rad

d) Comparaison de Ө et Ө ' : 0,2

0,04=5soitӨ' = 5 × Ө

La loupe permet donc d'observer l'objet AB sous un angle 5 fois plus grand qu'à l'oeil nu et donc d'en

percevoir les détails.

Exercice 2 : Étude de l'oeil

1- Schéma :

Le rayon issu de B et passant par le centre optique O n'est pas dévié. Le point B' est donc le point

d'intersection entre ce rayon et la rétine. Le point A' est la verticale de B'.OF'F ABILe rayon issu de B qui arrive sur la lentille parallèle à l'axe optique, émerge de la lentille en passant par le foyer image F'. La rayon issu de B passant par le centre optique n'est pas dévié. A' B'F'

2- Position du foyer principal image:

Pour déterminer la position du foyer image, il faut tracer la rayon issus de B et parallèle à l'axe optique.

Sachant que tous les rayons issus de B passent obligatoirement par B', on trace facilement ce rayon, et son

intersection avec l'axe optique nous indique la position du foyer image principal (voir schéma ci-dessus,

rayon en rouge)

3-a) Taille maximale de l'image pour quelle soit vue comme un point :

Une image est vue comme un point si et seulement si elle est détectée par une seule cellule de la rétine.

Une cellule ayant une dimension de 4 μm, l'image formée apparaîtra comme un point si sa taille est

inférieure à 4 μm.

3-b) Taille maximale de l'objet pour que son image soit vue comme un point :

On utilise la relation du grandissement : =A'B'

AB=OA'

OAOn obtient donc :AB=A'B'

OA'×OA

AN : AB=-4⋅10-6

25⋅10-3×-25⋅10-2= 4.10-6×101 = 4.10-5 m = 40 μm

3-c) Vergence du cristallin lorsqu'il accommode au maximum :

On utilise la relation de conjugaison 1

OA'-1 OA=1 OF'=C

AN : C=1

25⋅10-3-1

-25⋅10-2

C = 44 δ

4- Vergence du cristallin lorsque l'oeil n'accommode pas :

On utilise la relation de conjugaison 1

OA'-1 OA=1 OF'=C l'objet étant situé à l'infini on a

OA∞ ce qui nous donne1

OA0

Et doncC=1

OA'=1

25⋅10-3

C = 40 δ

Conclusion : Lorsque qu'un objet s'approche de l'oeil, celui-ci accommode pour le voir nettement, c'est à

dire qu'il augmente la vergence de son cristallin. Un oeil normal a une zone de vision nette qui va d'à peu

près 25 cm (position du punctum proximum) jusqu'à l'infini (punctum rémotum).quotesdbs_dbs4.pdfusesText_7