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Niveau maths sup
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Etendeur de faisceau

Posté par
Eloise
02-11-14 à 19:22

Bonsoir,

J'ai un exercice à faire mais je ne comprends pas,
Voici l'énoncé :
Un etendeur de faisceau est constitué de 3 lentilles minces L1 L2 et L3 de centre optique respectifs O1 O2 O3 et de focale respective f'1 f'2 f'3. On pose D=O1O2 et L=O2o3. Le système est conçu de telle sorte qu'un faisceau incident de rayons lumineux tous horizontaux d'une largeur 2a est transformé en un autre de rayons horizontaux de largeur 2b>2a

Partie 1

1) quelle condition doivent verifier a et b pour que le système fonctionne correctement ?
2) quelle est la nature respective de chaque lentille ?
3) ou sont situés les foyers de cet appareil ? Justifier
4) de quel terme peut on qualifier alors cet appareil ?


La 1 je pensais que c'était b>a mais ça me paraît trop facile
La 2 sur le schema on voit que la première et derniere sont convergentes et celle du milieu divergente (la photo est trop grande pour etre joint au message)

Etendeur de faisceau

La 3 j'ai dit que vu que le rayon incident est parallèle il émergz en passant par le foyer image et que le rayon sortant esy parallèle est incident en passant par le foyer objet. Par contre je ne vois pas où placer le foyer de la deuxième lentille
Et la question 4 j'imagine que c'est afocal mais je ne vois pas pourquoi

J'aimerai bien des explications si c'est possible parce que je ne comprends pas bien le principe, merci d'avance et merci d'avoir lu

Edit Coll : une image d'étendeur de faisceau parmi les nombreuses que l'on trouve sur le Web

Posté par
prbebo
etendeur de faisceau 02-11-14 à 23:59

Bonsoir Eloise,

je te réponds en raisonnant sur le schéma fourni par Coll :

1) r3 > r1 ou b > a (sinon le montage serait un réducteur de faisceau). S'il y a un piège, je le vois pas.

2)  OK pour ta réponse.

3) voir le schéma complété ci-dessous : le foyer image de L1 est F'1, le foyer objet de L3 est F3. La lentille divergente L2 fournit de l'objet F'1 une image F3, donc avec les constructions classiques on peut localiser à peu près les foyers F2 et F'2 de cette lentille.
Cela dit, je ne crois pas que ce soit les réponses attendues : on demande les foyers du système, et non ceux de chaque lentille.
Par définition du foyer image, c'est l'image d'un objet à l'infini, c'est donc l'intersection du rayon émergent avec l'axe optique. Or celui-si ressort parallèle, donc le foyer-image du système se trouve à l'infini.
La définition du foyer objet et son application ici conduiront de même à écrire que le foyer objet de ce système est lui aussi à l'infini.
Ce montage optique n'a donc pas de foyers.

4)  par simple application d'une règle de vocabulaire, ce montage est appelé afocal.

Une remarque : il n'y a pas besoin de trois lentilles pour réaliser un étendeur de faisceau ; deux suffisent, voir les deux schémas ci-dessous, le premier avec deux lentilles convergentes et le second avec une divergente suivie d'une convergente (moins encombrant).

Il y a une partie 2 ?

etendeur de faisceau

etendeur de faisceau

etendeur de faisceau

Posté par
Eloise
re : Etendeur de faisceau 03-11-14 à 00:14

Merci beaucoup pour votre aide
Oui il y a une partie 2 mais je ne vais pas la faire car il se fait tard
Merci encore !

Posté par
prbebo
etendeur de faisceau 03-11-14 à 12:12

Bonjour Eloïse,

pas de problème, mais il faudra que tu en mettes l'énoncé sur un autre post, pas sur celui-ci. Je présume que dans cette partie on va s'intéresser au rôle de la lentille L2, inutile jusqu'ici. Peut-être pour faire un faisceau de sortie de largeur réglable ?
En tout cas je suis à l'écoute.

BB.



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