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Niveau seconde
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Optique - Puissance d'une loupe

Posté par kiki02 (invité) 19-07-07 à 12:08

Bonjour,

J'ai toujours des difficultés pour calculer la puissance d'une loupe.
Exemple :
Une loupe a une vergence de 10 dioptries. Calculer la puissance de la loupe
Mon cours me dit ceci a propos de la puissance.
La puissance d'une loupe est le rapport entre l'angle sous lequel on voit l'image rejetée à l'infini et la longueur de l'objet (AB)
Si l'objet a une taille AB et que l'image A'B' est vue sous un angle  ' (angle exprimé en radian) alors la puissance est

P =  ' / AB (l'unité est la dioptrie, inverse d'une longueur).

Je n'arrive pas à trouver comment on calcule l'angle  '

Si quelqu'un peut me monter sur un exemple semblable comment on fait cela serait vraiment sympa.
Merci de votre aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 12:26

Re - bonjour kiki02,

Où doit se trouver l'objet observé AB pour que son image A'B' soit rejetée à l'infini ?

Suppose A sur l'axe optique
L'angle ' qui est aussi l'angle puisque O, B et B' sont alignés est l'angle \widehat{AOB}\ =\ \widehat{A'OB' en notant O le centre optique de la lentille (loupe).

D'accord ? Plus d'explications si tu le désires (un dessin serait l'idéal...)

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 13:02

Bonjour Coll,

Je suis franchement pas sûr de ma réponse et j'hésite ...
soit je crois que l'objet doit se trouver sur le punctum proximum de l'observateur pour que son oeil ne doit plus accomoder

soit qu'il faut placer l'objet sur la focale de la lentille

L'objet doit dans tous les cas se trouver entre la focale et la lentille pour avoir une image virtuelle que l'on peut voir avec la loupe.

C'est peut être aussi aucune des solutions que je te propose ...

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 13:28

C'est bien l'une des deux propositions.

Ce n'est pas celle du punctum proximum : le point le plus proche tel que l'œil voie nettement un objet (ou une image) est aussi le point pour lequel l'œil doive accomoder le plus. C'est pour un objet (ou une image) à l'infini qu'un œil "normal" (pas un œil myope) n'a pas besoin d'accomoder.

Donc la réponse est : pour que l'image soit à l'infini il faut que l'objet soit dans le plan focal objet. Le point A sera donc confondu avec le point F, foyer objet de la loupe.

Et donc la distance OA sera égale à la distance OF qui est la distance focale de la loupe.

Les angles ' ou (qui lui est identique) sont donc tels que

tan(') = tan() = AB / OA

mais comme AB est petit on peut confondre l'angle exprimé en radian avec tan()

si bien que ' AB / OA = AB / f '

La puissance de la loupe est donc P = ' / AB = AB / (f ' * AB) = 1 / f '

f ' étant la distance focale de la loupe, la vergence de cette loupe est 1 / f ' (en dioptries, symbole ; 1 = 1 m-1)

Donc la puissance de la loupe ainsi employée (c'est-à-dire avec l'image à l'infini) est égale à la vergence de la lentille (convergente) qui la constitue. De mon temps on appelait cette puissance la puissance intrinsèque ou puissance nominale.

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 13:43

Ok
Donc, si je comprends bien dans mon exemple si ma lentille a une vergence de 10 dioptries, la puissance de ma loupe est de 10 dioptries tout simplement.

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 13:45



(c'est le cas d'employer ce smiley ! ) ... "tout simplement"

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 14:38

Je t'invite à aller visiter un "laboratoire de physique virtuel" ; la plupart des animations présentées sont prévues pour accompagner un enseignement universitaire, mais il y a quelques pages pour le niveau lycée.

Pour réviser la construction des rayons :

Pour travailler avec une lentille mince (convergente comme une loupe, un projecteur de diapositives, un projecteur d'écran de télévision, un appareil photo, le verre des lunettes d'un hypermétrope...
ou divergente comme le verre des lunettes d'un myope...) :

Dans un cas comme dans l'autre ne soit pas spectatrice mais expérimente activement, c'est-à-dire n'hésite pas à modifier les réglages et à constater les résultats ; tu ne perdras pas ton temps.

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 15:03

Pas mal du tout ces animations, cela permet de mieux comprendre.
Je mets ces liens dans mes favoris. Merci Coll

Si je veux calculer le grossissement commercial pour un oeil normal et pour une lentille de 20 dioptries (=> f = 0.05 m)
G com = \frac{0,25}{f} =\frac{0.25}{0.05} = 5

C'est juste ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 15:12

Le grossissement (rapport de deux angles, ' angle sous lequel on voit l'image dans l'instrument, ici la loupe et angle sous lequel on voit l'objet sans instrument) vaut pour une loupe :

G = P . d

P est la puissance
d est la distance à laquelle on regarde l'objet sans la loupe

Pour le grossissement commercial on adopte la valeur (punctum proximum d'un œil "normal") d = 0,25 m

Donc G = P . 0,25 = \frac{0,25}{f'}\ =\ \frac{P}{4}

Pour une vergence de 20 on trouve bien Gcommercial = 5

Au fait : bravo pour le LaTeX !

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 15:29

Je dois maintenant calculer le grossissement angulaire pour un oeil dont le punctum proximum est de 15 cm et si la distance entre le centre optique de l'oeil et celui de la loupe vaut 2 cm dans les 2 cas suivants
  1) il n'y a pas d'accommodation
  2) l'observateur accommode au maximum
La vergence de la loupe est de 20 dioptries

Donc je fais les caluls suivants :
Dans le 1) cas, il n'y a pas d'accommodation => cela signifie que l'image est à l'infini.
G = P . 2 = 20 * 2 = 40

Dans le 2 cas, l'obsercateur accommode au maximum => cela signifie que l'objet est au punctum proximum
G = P . 0,15 =  3

Je ne suis pas sûre, Coll. Est-ce que tu peux vérifier ?
Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 15:46

Premier cas :
tu as raison de dire que puisqu'il n'y a pas accomodation l'image est au puctum remotum ; on va supposer qu'il s'agit d'un enfant (dont le punctum proximum est court, ici 0,15 m et dont le punctum remotum est à l'infini)
Sans la loupe : il voit un objet de dimension AB placé au punctum proximum (il accomode donc le plus possible) sous l'angle tel que tan() = AB / 0,15 ou puisque l'angle est petit et en l'exprimant en radian : AB / 0,15

Avec la loupe : pour ne pas accomoder l'image sera à l'infini et pour cela l'objet sera dans le plan focal objet de la loupe. C'est le cas étudié plus haut et on sait que
P = 1 / f ' = ' / AB et donc que ' = P . AB

Donc dans ces conditions, le grossissement est
G = ' / = (P . AB) / (AB / 0,15) = P * 0,15 = 20 * 0,15 = 3 fois

D'accord pour ce premier cas ?
Je te laisse un peu réfléchir pour le second

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 16:03

Ok pour le premier cas.
Mais il y a quand même quelque chose qui me chipote. On dit dans l'énoncé qu'il n'y a pas d'accomodation. Or sans la loupe, tu dis que l'imag est placé au punctum proximum. C'est pourtant l'endroit où l'oeil accommode le plus.... Il y a peut être quelque chose qui m'échappe.

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 16:13

Félicitations pour ta remarque : elle prouve que tu es très attentive et suis bien les explications.

Pour calculer un grossissement il faut comparer deux angles, ceux sous lesquels on voit l'objet dans deux circonstances.
La deuxième circonstance est avec la loupe et sans accomoder.

La première circonstance est sans la loupe. Mais il faut se placer dans les meilleures conditions possibles et, sans la loupe, pour voir un maximum de détails sur un objet, il faut le placer au punctum proximum, c'est-à-dire accomoder le plus possible...

A noter que le grossissement commercial pour cette loupe est de 5 fois. 5 fois pour quelqu'un qui ne peut pas approcher (utilement) l'objet à moins de 25 cm. On voit bien que pour quelqu'un (un jeune, comme toi...) qui peut approcher davantage, à 15 cm par exemple, la même loupe est un peu moins utile puisqu'elle ne grossit plus que 3 fois...

Toujours d'accord ?

Pour le deuxième cas :
. lis bien l'énoncé : la distance entre le centre optique de l'œil et le centre optique de la loupe est de 0,02 m : cela doit bien servir à quelque chose...
. il accomode au maximum ; donc à quelle distance du centre optique de l'oeil se trouve l'image ?
. dans ces conditions où se trouve l'objet ?
. dans ces conditions quelle est le grandissement (A'B' / AB), rapport de la dimension de l'image à celle de l'objet.
. quelle est donc le grossissement ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 16:16

. quel est donc le grossissement ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 16:16

... et aussi quel est le grandissement ...

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 16:22

Pour le deuxième cas, si l'oeil accomode au maximum, cela signifie qu'il regarde
sans la loupe à son punctum proximum. c'est donc le même cas que le premier cas sans la loupe => =  AB / 0,15

u]avec la loupe [/u] s'il accommode , c'est que l'image est à son punctum proximum également ?  alors smb]alpha '[/smb]=  AB / 0,15 également ?
Non cela ne me semble pas possible !

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 16:28

C'est presque parfait !

sans la loupe = AB / 0,15

avec la loupe ' = A'B' / 0,15

Tu peux tout de suite en déduire que G = A'B' / AB dans ces conditions...

Mais que vaut A'B' ?

Pour le savoir il faut :
. déterminer la distance OA'
. en déduire la distance OA
. calculer le grandissement A'B' / AB = OA' / OA et c'est aussi le grossissement !

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 18:25

Sorry, Coll de ne pas t'avoir répondu tout de suite, mais j'ai été faire un petit tour à vélo. Rien de tel pour rafraichir l'esprit

La distance OA' = - 0,02 m (donné dans l'énoncé mais négatif car il s'agit d'un objet virtuel)
f = +0,05 ( on l'a calculé précédement + car il s'agit d'une lentille convergente)
Par la formule de conjugaison on peut calculer OA
\frac{1}{f} = \frac{1}{OA} + \frac{1}{OA'}
\frac{1}{0,05} = \frac{1}{OA} + \frac{1}{-0,02}
\frac{1}{OA} = \frac{1}{0,05} - \frac{1}{0,02}
\frac{1}{OA} = -30
OA = \frac{-1}{30} = 0,033 m
Le grandissement est = OA' / OA = - si/so = -\frac{-0.02}{0,033}= +0.6060 m

Mon grandissement est positif, mon image est droite.

Est-ce que mon raisonnement est correct ?
Merci de ton aide, Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 18:41

Ne t'excuse surtout pas ! Ce sont les vacances et tu as mille fois raison de faire du vélo et de prendre l'air. Pour ma part j'ai fait un grand tour de vélo ce matin.

Je te donne la solution :

Selon un axe orienté de la gauche vers la droite, on trouve successivement : l'image, le foyer objet, l'objet, la loupe, l'œil.
Distance de l'œil à l'image : 2$\bar{O'A'} = -0,15 m
Distance de l'œil au centre optique de la loupe : 2$\bar{O'O} = -0,02 m
Donc, distance du centre optique de la loupe à l'image : 2$\bar{OA'}\ =\ \bar{O'A'}\,-\,\bar{O'O} = -0,15 - (-0,02) = -0,13 m

A quelle distance 2$\bar{OA} du centre de la loupe faut-il placer l'objet pour que la distance de la loupe à l'image soit 2$\bar{OA'} = -0,13 m ?

Appliquons la relation de conjugaison :

3$\frac{1}{\bar{OA'}}\;-\;\frac{1}{\bar{OA}}\;=\;\frac{1}{\bar{OF'}}

avec

2$\bar{OA'} = -0,13 m

2$\bar{OF'} = +0,05 m

On trouve 3$\bar{OA}\ =\ \frac{-\bar{OF'}\times\bar{OA'}}{\bar{OA'}\,-\,\bar{OF'}}

Et donc le grossissement est G = ' / = (A'B' / 0,15) / (AB / 0,15) = A'B' / AB = 3$ \frac{\bar{OA'}}{\bar{OA}}\ =\ \frac{\bar{OA'}\,-\,\bar{OF'}}{-\bar{OF'}} = (-0,13 - 0,05) / (-0,05) = 0,18 / 0,05 = 3,6 fois

En accommodant au maximum, le grossissement est un peu supérieur (l'effort paye) : il passe de 3 fois à 3,6 fois pour quelqu'un dont le punctum proximum est de 15 cm et qui utilise une loupe de 20

Ce deuxième cas est nettement plus difficile que le premier. Selon moi tu as maintenant travaillé tout ce qui peut l'être pour la loupe et conformément à ton programme. As-tu encore d'autres questions sur cet instrument ?

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 18:49

Ok Coll, j'ai compris ta correction.

Hé non, je n'ai pas encore fini avec la loupe. L'exercice demande maintenant de calculer le grossissement angulaire commercial mais pour un oeil myope dont le punctum proximum est à 8 cm et le punctum remotum est à 1 m.
Calculer les verres correcteurs pour une personne myope ça j'arrive à faire mais lorsqu'on rajoute une loupe .... bof bof, cela devient vraiment compliqué. Je relis donc à fond notre discussion mais si tu as des indices...je veux bien ...

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 19:29

schéma de la situation précédente

C'est donc bien cela ?

Optique - Puissance d\'une loupe

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 20:51

Ton (joli) dessin : seule modification par rapport aux notations utilisées plus haut : le pied de l'objet est A
O' est l'œil dans mes notations de 18 h 41

Un myope utilise une loupe...
Je ne sais si tu as recopié l'énoncé complet mais il va falloir ajouter des hypothèses...

Puisque le punctum remotum de ce myope est à 1 m tu en déduis la vergence du verre de lunette (il n'est pas très myope...) ; quelle valeur (en dioptrie(s) annonces-tu ?)

Première hypothèse : le myope regarde sans loupe et sans verre correcteur, donc il place l'objet à 8 cm de son œil ; avec loupe, toujours sans verre correcteur, il place l'œil contre la loupe et place l'objet de manière que l'image qu'elle en donne soit à 8 cm ; en faisant ainsi on retrouve le problème de tout à l'heure (deuxième cas, avec accommodation)

Deuxième hypothèse : le myope conserve ses verres de contact
. sans loupe, il doit placer l'objet AB de manière telle que l'image (virtuelle) donnée par la lentille de contact soit au punctum proximum (à 8 cm de l'œil donc) ; avec des lentilles de contact la distance œil - centre optique du verre est nulle. Pour un objet AB l'image est un peu plus petite A'B' ; l'objet est à la distance OA (un peu supérieure à 8 cm), l'image à la distance OA' (égale à 8 cm) et l'angle sous lequel l'objet est vu est
tan() = AB / OA = A'B' / OA' exprimé en radian
. avec loupe, il place la loupe contre son œil équipé de son verre de contact ; ou bien il accommode et fait en sorte que l'image donnée par la loupe soit à la distance OA (la même que pour la première hypothèse) si bien que l'image donnée par sa lentille de contact de cette image donnée par la loupe sera à OA' = 8 cm ; ou bien il travaille de longues heures avec sa loupe et ne peut accommoder : dans ce cas il place l'objet par rapport à la loupe de manière telle que l'image soit à l'infini - distance à laquelle il peut voir de manière nette car il a ses verres de contact.

Que dit ton énoncé ? Quelle hypothèse choisis-tu ? Je n'ai pas encore fait les calculs !

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 22:13

Mon énoncé ne dit rien de plus

Une loupe a une vergence de 20 dioptries. Calculez
son grossissement angulaire commercial mais pour un oeil myope dont le punctum proximum est à 8 cm et le punctum remotum est à 1m.
Il ne dit rien de plus.

Pour le calcul des verres correcteurs de ce myope.
Un myope ne voit pas bien de loin. Il faut donc que l'image d'un objet à l'infini paraisse au ponctum remotum de l'œil. Le ponctum remotum est le point que le myope ne voit plus flou.
Le punctum remotum est à gauche de la lentille ; la distance de l'image est donc négative.
L'image de tout objet est alors plus proche de l'œil que le punctum remotum et on la voit nette.
p =   
p' = -2,0 m (négatif car se trouve à gauche de la lentille
\frac{1}{p} +  \frac{1}{p'} =  \frac{1}{f}=  D =
\frac{1}{infini} +  \frac{1}{-1,0 m} =\frac{1}{f} = -1 D
Est-ce correct ?
Je vais prendre la première hypothèse. Le myope qui ne porte pas ses verres correcteurs.(cela semble plus simple). Je réfléchi mais je continuerai demain....

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 22:14

Ok pour le schéma, j'ai corrigé mon erreur

à demain peut être

Posté par
sarriette
re : Optique - Puissance d'une loupe 19-07-07 à 22:33

Bonsoir à tous les deux,

Je m'incruste juste quelques secondes pour vous dire que votre topic est super intéressant. Merci Coll pour ces liens et chapeau pour tes explications!
Bonne soirée!

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 08:27

Bonjour à toutes les deux !

Je crois kiki02 que tu choisis la bonne hypothèse ; d'une part c'est plus simple et c'est probablement ce qui est attendu par le rédacteur de l'exercice, d'autre part cela correspond à ma pratique et à celle des myopes que je connais : je suis myope et j'enlève mes lunettes pour regarder un petit détail et utiliser une loupe.

J'ai fait les calculs et tu vas me dire si tu confirmes ou non ces résultats :

Premier cas :
. sans correction de l'œil et sans loupe, le myope place le détail à observer à son PP (punctum proximum) de 0,08 m ; angle sous lequel le détail est vu :
. toujours sans correction de l'œil mais avec une loupe placée à 2 cm de son œil, le myope n'accomode pas et donc observe une image donnée par la loupe qui se trouve à une distance de son œil égale à son PR (punctum remotum) de 1 m ; angle sous lequel l'image du détail est vue : '
grossissement dans ces conditions : 1,65 fois environ

Deuxième cas :
. sans correction de l'œil et sans loupe, le myope place le détail à observer à son PP (punctum proximum) de 0,08 m ; angle sous lequel le détail est vu : (identique au premier cas)
. sans correction de l'œil mais avec une loupe placée à 2 cm de l'œil, le myope accomode le plus possible et donc observe une image donnée par la loupe qui se trouve à une distance de son œil égale à son PP (punctum proximum) de 0,08 m ;
grossissement dans ces conditions : 2,2 fois

Trouves-tu ces valeurs ? Elles me semblent plausibles et montrent bien l'intérêt qu'il y a à utiliser une même loupe (puissance 20 dioptries, soit 5 cm de distance focale)
. pour un œil "normal", PP = 0,25 m et Gcommercial = 5 fois
. pour un enfant, PP = 0,15 m sans accommoder G = 3 fois, en accommodant le plus possible G = 3,6 fois
. pour un myope tel que PP = 0,08 m, sans accommoder G = 1,65 fois et en accommodant le plus possible G = 2,2 fois

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 08:41

Bonjour Coll,

J'essaie la prmière hypothèse, mais je constate qu'il manque des données

En effet, sans loupe, le myope accomode au maximum => p. proximum
                 = \frac{AB}{0,08}
avec loupe, le myope accomode au maximum également => p. proximum
                 '= \frac{AB}{0,08}
On retombe sur le cas précédent.

J'essaie de faire le schéma pour mieux se rendre compte de la situation mais il nous manque dans ce cas la distance de l'oeil au centre de la loupe OO'.
Et je ne vois pas pourquoi, il faut calculer les verres corrects du myope puisque l'on ne les utilise pas dans les calculs.(sauf si on retire cette dioptrie du système total )

Je crois que je vais voir avec un copain si le professeur n'a pas fait une correction dans le cours. Soit j'arrive à le voir aujourd'hui (il part en vacances demain) soit je le verrais le 6 aout quand il revient.
Je pense franchement que ce n'est pas possible de le résoudre comme cela.
en tout cas, moi je ne vois pas....

Optique - Puissance d\'une loupe

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 08:57

Merci Coll pour ton aide car j'avoue que je trouve cela de plus en plus compliqué. J'ai encore 4 exercices comme cela à résoudre et aucun n'est plus simple en tout cas pour moi.
Sans ton aide, je n'y arriverai pas ! Heureusement que tu es là !

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 09:00

Je n'avais pas vu que tu as déjà répondu. à 8h 27. Donc je lis

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 09:03

Ton dessin est correct.
J'ai adopté (comme je l'ai écrit à 8 h 27 ce matin) OO' = 2 cm c'est-à-dire la même valeur que dans une question précédente. En faisant ainsi il ne manque plus de données.

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 10:32

Coll,

je ne trouve pas le même résultat dans le deuxième cas

2 cas
= \frac{AB}{0,08}
' = \frac{A'B'}{1}

G = \frac{alpha'}{alpha}= \frac{A'B'}{1} / \frac{AB}{0,08}
= \frac{A'B'}{AB} * 0.08

Que vaut A'B'
Distance oeil image = -0.08 m
distance oeil centre opt = -0.02m
distance centre optique image = OA' = O'A' - OO' = -0.08m - (-0.02) = -0.06m

donc G =  \frac{OA' -OF'}{-OF'} = \frac{-0.06 - 0.05}{-0.05} = \frac{-0.11}{0.05} = 2,2

Pour moi, il faudrait encore multiplier par 0.08 ? Non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 10:47

Dans le deuxième cas puisqu'il accommode le plus possible, l'image A'B' se trouve à 0,08 m de son œil et donc
' = \frac{A'B'}{0,08}

3$ G\ =\ \frac{\alpha '}{\alpha}\ =\ \frac{\frac{A'B'}{0,08}}{\frac{AB}{0,08}}\ =\ \frac{A'B'}{AB}

et tout le reste est bon !

Attention quand même ! Le grossissement, tout comme le grandissement, n'ont pas pour unité la dioptrie mais sont des nombres "sans dimension" puisque rapports de grandeurs identiques. La coutume veut quand même que pour l'un comme pour l'autre on dise "fois" : grossissement de 2,2 fois
Ce qui est gravé sur une loupe est souvent son grossissement commercial, par exemple pour cette loupe de 20 dioptries (20 ) dont le grossissement commercial est de 5 fois, il sera gravé probablement 5 x

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 11:35

Juste pas d 'unité pour le grossissement et le grandissement !
Pour une fois qu'il ne faut pas mettre d'unité en physique cela me semble bizarre  mais je l'avais lu ( et malheureusement oublié )
Maintenant cela ne sera plus le cas.

Dans le premier cas, = \frac{AB}{0.08} cela je suis sûr !
' = \frac{AB}{1}

G = \frac{alpha'}{alpha}

Que vaut A'B'
Distance oeil image = -1 m
distance oeil centre opt = -0.02m
distance centre optique image = OA' = O'A' - OO' = - 1 m - (-0.02) = -0.98m

Ensuite, je fais les caluls et je trouve un grossissement de 20,6 ce qui n'est pas correct
Mon erreur se troyve dans le calcul de ces distances...
Un indice stp....

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 12:57

Ta question porte donc sur ce que j'appelais le "premier cas" à 8 h 27, le myope regarde à travers la loupe sans accommoder, donc il regarde une image qui est au plus loin pour lui, 1 mètre.

Toutes les valeurs de ton message de 11 h 35 sont exactes ! C'est donc une question de calcul.

3$\frac{1}{\bar{OA'}}\;-\;\frac{1}{\bar{OA}}\;=\;\frac{1}{\bar{OF'}}

3$\frac{1}{\bar{OA'}}\;-\;\frac{1}{\bar{OF'}}\;=\;\frac{1}{\bar{OA}}

3$\frac{1}{\bar{OA}}\;=\;\frac{\bar{OF'}-\bar{OA'}}{\bar{OA'}\times \bar{OF'}}

2$ G\;=\;\frac{\bar{A'B'}\times 0,08}{\bar{AB}}

mais 2$ \frac{\bar{A'B'}}{\bar{AB}}\ =\ \frac{\bar{OA'}}{\bar{OA}}\ =\ \frac{\bar{OF'}-\bar{OA'}}{\bar{OF'}}

Donc 2$ G\ =\ \frac{[0,05 - (-0,98)]\times 0,08}{0,05}\ =\ \frac{1,03 \times 0,08}{0,05} 1,65 fois

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 13:14

oh ! là là J'ai oublié de multiplier par 0,08

20.6 * 0.08 = 1,648

J'y était presque ! Je suis contente.:D

En tout cas, un très très très grand merci pour ton aide précieuse !

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 13:16

Une dernière petit chose mon cas pour les verres correcteurs de mon myope sont justes ? (Message du 19/07/2007 à 22:13)

Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 14:22

Oui, excuse-moi d'avoir oublié, c'est bon.

C'est facile : puisqu'il ne peut pas voir plus loin que 1 mètre, il faut des verres qui lui donnent une image de l'infini à ... 1 mètre ! Donc -1 dioptrie (-1 )

Un myope qui ne peut pas voir plus loin que 40 cm aura des verres divergents de -0,40 m de distance focale, donc de 1/(-0,40) = -2,5

etc.

Mais la démonstration est celle que tu as faite dans le message de 22 h 13 ; tout à fait correct

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 15:05

Merci Coll
Avec toi, j'avance bien en optique (cela me rassure)

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 15:26

Coll,

Tu dis : Un myope qui ne peut pas voir plus loin que 40 cm aura des verres divergents de -0,40 m de distance focale, donc de 1/(-0,40) = -2,5

C'est un truc facile à retenir pour calculer  
Y-at-il un "truc" si simple pour les hypermétropes et les presbytes ?

On ne sait jamais  !

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 20-07-07 à 17:41

Je suis heureux que tu sois contente et te sentes rassurée. L'optique géométrique n'est pas difficile ; conseil vraiment important : n'hésite pas (au brouillon et pourquoi pas sur la copie) à faire un dessin par question ! Pas un dessin par problème car tu risques de mal raisonner pour deux questions différentes mais qui se ressemblent. Le plan dans lequel sont tracés les rayons doit être orienté et toutes les positions comptées algébriquement ; traditionnellement on compte positivement le sens de la lumière - quand il y a des miroirs, on prend souvent le sens des premiers rayons incidents (tu étudieras peut-être le télescope de Newton ou celui de Cassegrain). Les dimensions des objets et des images, perpendiculairement à l'axe optique sont aussi comptées algébriquement. De ce fait un grandissement par exemple est négatif si objet et image sont inversés.

Ta question : non, malheureusement, pas de "truc" aussi simple. Mais tu saurais le faire avec tes connaissances actuelles.

Exemple : soit un hypermétrope qui voit net de 4,0 m (en accommodant le plus possible) jusqu'à l'infini (mais pour regarder quelque chose à l'infini il doit accommoder encore un peu) ; on veut lui faire des lunettes pour qu'il puisse (au maximum d'accommodation) lire à 20 cm (le calcul est le même pour un presbyte dont le punctum remotum s'est éloigné jusqu'à 4 mètres et qui veut bricoler jusqu'à environ 20 cm de ses yeux). Quelle est la puissance de la lentille (convergente, à bords minces et centre épais) nécessaire ?

3$\frac{1}{\bar{OA'}}\;-\;\frac{1}{\bar{OA}}\;=\;\frac{1}{\bar{OF'}}

\bar{OA'}\ =\ -4,0\ \rm{m}

\bar{OA}\ =\ -0,20\ \rm{m}

et donc il faut une lentille dont la puissance est 2$ \rm{P}\ =\ \frac{1}{-4,0}\,-\,\frac{1}{-0,20}\ =\ 4,75\ \delta

ou dont la distance focale est \bar{OF'}\ =\ \frac{1}{\rm{P}}\ \approx\ 0,21 \rm{m}

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 21-07-07 à 10:08

Bonjour Coll,

Dommage qu'il n'y ait pas de "truc" aussi facile pour les hypermétropes que pour les myopes mais ce n'est pas grave ! J'arrive à calculer les verres qu'ils ont besoin.

Encore une petite chose qui me chipote quand même depuis quelques jours.
J'hésite... mais tant pis je la pose quand même.
Pourquoi y-a-t-il deux notions en optique géométrique (le grossissement et la puissance d'une lentille).  Si le grossissement est plus important, cela signifie que l'on peut distinguer les détails d'un objet de manière x fois plus grande que à l 'oeil nu.
La puissance signifie que l'on peut voir les objets x fois mieux. La puissance c'est la même notion que dans le sens de tout les jours
Cela permet de comparer les lentilles entre elles mais pourquoi 2 notions ?
Bon, excepté la manière de les calculer, la seule chose que je vois comme différence est la position de l'objet par rapport à la lentille. Mais je ne sais pas si c'est la seule raison.
Je ne sais pas si je m'exprime bien et si tu comprends bien ma question.... (sinon ce n'est pas grave.)

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 21-07-07 à 10:15

En fait, je ne vois pas très bien ce que la puissance d'une lentille apporte en plus.....par rapport au grossissement angulaire que je maitrise maintenant bien.

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 21-07-07 à 11:24

Bonjour kiki02

J'essaye de dire simplement ce que j'en comprends.

Le grossissement G
. avantage : un coefficient assez "parlant" : 5 fois pour une loupe... 400 fois pour un microscope... il est le rapport de deux grandeurs identiques : rapport de deux angles ; l'angle sous lequel on voit avec l'instrument divisé par l'angle sous lequel on voit sans l'instrument dans les meilleures conditions ; c'est là que ça se gâte ! Pour un objet éloigné (la Lune...) l'angle sous lequel on la voit à un moment donné est le même pour deux observateurs situés au même endroit ; mais pour un objet rapproché (un timbre, une sporée de champignons...) les "meilleures conditions" ne sont pas les mêmes pour un observateur presbyte qui ne peut approcher à moins de 50 cm et pour un myope qui peut voir à 7 cm par exemple.
. inconvénient : pour un objet rapproché le grossissement est très dépendant de l'observateur et donc ne caractérise pas bien l'instrument. C'est pour cela que l'on parle de "grossissement commercial" en imaginant que tous les utilisateurs sont capables de voir "au mieux" à 0,25 m

La puissance P
. avantage : elle caractérise bien l'instrument à la condition de préciser que l'image donnée est à l'infini ("puissance intrinsèque") ; il faut donc que l'observateur utilise ainsi l'instrument (dans sa manière de faire la mise au point ou de placer l'instrument par rapport à l'objet) et soit capable de voir net à l'infini (s'il est myope il faut qu'il garde ses lunettes ou ses lentilles)
. inconvénient : l'unité (la dioptrie) est moins "parlante", rapport d'un angle (en radian) à une dimension (en mètre)

Tu verras aussi en étudiant le microscope et la lunette astronomique que l'on retrouve ces deux notions dans des "formules" qui s'écrivent simplement à la condition de choisir pour certaines le grossissement et pour d'autres la puissance (et interviendra aussi le grandissement). A suivre...

Posté par kiki02 (invité)re : Optique - Puissance d'une loupe 21-07-07 à 11:43

Ok Coll,
Un grand merci pour ces explications toujours très claires.
Maintenant je vois vraiment bien la distinction.

J'étudirai le microscope et la lunette astronomique lundi... car aujourd'hui, il y a du soleil sur la belgique, alors il faut en profiter...

Mille fois merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique - Puissance d'une loupe 21-07-07 à 11:45

Je t'en prie. Profite bien du beau temps !
A une prochaine fois probablement pour la suite de l'optique !



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