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Exercices SecondeOndes et signaux
2. Vision et imageVision et image
Exercice 1 : Image donnée par une lentille convergente Une lentille convergente de distance focale OF' = f' = 3,0 cm est placée à 10 cm d'un objet ABde deux centimètres de hauteur. Le point A est sur l'axe optique, AB est perpendiculaire à l'axe.
1°) Faire un schéma à l'échelle 1 (1cm sur le schéma représente 1 cm dans la réalité). Indiquer
le sens de propagation de la lumière.2°) Construire l'image A'B' de l'objet AB donné par la lentille convergente. Qualifier cette image
(réelle ou virtuelle, inversée ou droite, agrandie ou plus petite que l'objet).3°) Mesurer la valeur de OA' .
4°) Exprimer puis calculer la hauteur de l'image A'B' en utilisant la formule du grandissement.
5°) Un objet CD de 1 cm de hauteur est placé à 2,0 cm avant la lentille, le point C est sur l'axe
optique, CD est perpendiculaire à l'axe.a) Construire l'image C'D' de CD par la lentille sur un nouveau schéma à la même échelle que
le précédent. Que peut-on dire de cette image ? b) Mesurer la valeur de OC'. c) Dans quelle situation de la vie courant utilise-t-on un lentille convergente dans cette configuration ?Exercice 2 : Modélisation d'un microscope
Un microscope optique est modélisé à l'aide de deux lentilles minces convergentes : _ L'objectif L1 de distance focale f'1 = 10 cm. _ L'oculaire L2 de distance focale f'2 = 20 cm placé à 50 cm à droite de l'objectif.Un objet plan AB de taille 5,0 mm est placé à 15 cm à gauche du centre optique O1 de l'objectif.
Données :
Echelle horizontale : 1/5 ; Echelle verticale : 1/1.1°) Schématiser l'objectif et construire l'image A1B1 de AB donnée par l'objectif.
2°) Déterminer graphiquement la position, la taille et le sens de l'image A1B1 .
3°) On donne deux rayons lumineux à travers l'oculaire :
a) Indiquer le rôle de A1B1 pour l'objectif et l'oculaire. b) Justifier le tracé des deux rayons issus de B1 . c) Indiquer si l'image A2 B2 donnée par l'oculaire est observable sur un écran.A1B1F2F'2O2
Corrigé :
Exercice 1 :
1°) Schéma à l'échelle 1 :
2°) Construction : voir ci-dessus. L'image est réelle et inversée, plus petite que l'objet.
3°) On a OA' = 4,3 cm.
4°) γ=OA'
OA=A'B'
ABd'où A'B'= OA'
OAxAB= 4,3
-10x2= -0,86 cm. L'image A'B' mesure0,9 cm.
5°) a)
L'image C'D' est virtuelle, droite et plus grande que l'objet. b) On aOC'= -6,0 cm.
c) Utilisation comme loupe pour grossir de petits objets.Exercice 2 :
1°) Pour plus de clarté dans le schéma, la taille de l'objet AB à été doublée
OSens de propagation
de la lumière 3cm FF' 3cm 10cm A B A'B'4,3cm
OSens de propagation
de la lumière 3cm FF'3cm2cmC
D C' D' 6,2cm 10 cm2 cm2 cm
L1L2 F1F'1 4 cm F2 F'2 4 cm O1O2 3 cm 1 cm A B A1 B1 2 cmB2 ∞
2°) L'image A1 B1 de AB par l'objectif se situe dans le plan focal objet de l'oculaire (A1 est
confondu avec F2). L'image est inversée et sa taille est de 1 cm (dans la réalité).3°) a) A1B1 joue le rôle d'image pour l'objectif et d'objet pour l'oculaire.
b) Le rayon issu de B1 qui passe par O2 n'est pas dévié. Le rayon issu de B1 parallèle à l'axe
ressort de l'oculaire en passant par le foyer image F'2 .c) L'image A2B2 donnée par l'oculaire n'est pas visible sur un écran car elle est virtuelle : elle est
obtenue par prolongation des rayons émergents de l'oculaire. Elle est situé " à l'infini » comme
l'indique le symbole ∞.quotesdbs_dbs7.pdfusesText_5