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Un bijoutier myope

Posté par
Rose-Des-Sables
24-11-12 à 21:39

Bonjour,

Voici le second exercice que je n'arrive pas à faire malgrès beaucoup d'efforts.

Un bijoutier et son assistant travaillent dans le même établit. les travaux s'effectuent sous une loupe convergente de 4.5 dioptries de hauteur réglable. La distance oeil objet e t de 50 cm et les deux artisans cherche chacun un réglage permettant de travailler sans accommoder. le bijoutier a une myopie de 1 dioptrie et l'assistant est emmétrope.

Répondre par vrai ou faux.

1) dans les deux cas, l'image de l'objet au travers de la lentille se trouve au niveau du punctum remotum de  l'artisan.
Je dirais faux car ce point est à l'infini.

2) dans les deux cas, l'image de l'objet au travers de la lentille se trouve au niveau de l'oeil de l'artisan.
je dirais faux pour la même raison que pour la 1)

3) l'assistant doit placer la lentille à 2/9 de mètre de l'objet.


4) l'assistant doit placer la lentille à 1/4 de mètre de l'objet.


5) le patron doit placer la lentille à 1/6 de mètre de l'objet.


Pour les 3 dernières je ne voit pas comment cumuler les dioptries

Merci d'avance
Bonne soirée

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 24-11-12 à 21:42

Re - bonsoir,

Comment s'appelle le point qui est vu sans accommoder ?

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 24-11-12 à 21:50

Le punctum remontum

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 24-11-12 à 21:54

Non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 24-11-12 à 21:54

Oui, le punctum remotum, le point "éloigné"

Pour un œil "normal" (emmétrope) il est à l'infini ; pour un myope il est plus ou moins près (mais pas à l'infini) ; pour un hypermétrope il est à l'arrière de l'œil

Alors... il faut que tu revoies ta réponse à la question 1

Il faut aussi que tu revoies la justification de la question 2, justification qui est fausse.

Mais je lirai tes réponses demain matin...

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 24-11-12 à 23:53

1) vrai puisque l'objet se situe à une distant différente de l'infinie et supérieure à 0.25m.

2) faux car pas forcement si la loupe se trouve collé à l'objet, l'image de l'objet sera devant l'oeil de l'artisan.

pour le 3,4 et 5 je ne sait pas si il faut considérer que l'oeil est inclue dans l'effet de la loupe ou pas.
J'ai essayer en l'incluant comme pour l'autre exo, donc ça me faisait pour le bijoutier 1/-1 - 1/x = 1/4.5  (-1 car il est myope à 1 dioptrie donc il n'accommode pas pour des objets situés à 1m et 4.5 car c'est le paramètre de la loupe) et j'obtient que la lentille se situe à 1/5.5 mètres

pour l'assistant 1/-(1/60) - 1/x = 1/4.5  (1/60 car il est emmétrope donc il n'accommode pas pour des objets situés l'infini jusqu'à 1/60 m et 4.5 car c'est le paramètre de la loupe) et j'obtient que la lentille se situe à 1/64.5 mètres

Mais ces résultats me semble vraiment bizarres.

Merci beaucoup de m'aider, je n'y arrive vraiment pas en optique.

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 07:33

1) Oui, c'est vrai.
Pour ne pas accommoder il faut que l'objet (sans instrument d'optique) ou son image (à travers un instrument d'optique) soit situé au PR (punctum remotum) de l'œil

2) Faux mais je ne comprends pas ta justification.
Il faut impérativement que tu revoies ton cours sur la loupe.

Questions suivantes :
Qu'est-ce que c'est que cette histoire de "cumuler", "inclure" l'œil dans l'instrument d'optique ?

Ces questions suivent les deux premières (comme toujours...)

Tu sais où doit se situer l'image dans les deux cas
Tu connais la vergence de la loupe
Tu connais la distance entre l'œil et l'objet

Donc il est facile de trouver la distance entre la loupe et l'objet

Alors... question 3
Dans cet ordre s'il te plaît :
Où doit se situer l'image pour l'assistant ?
Où doit donc se situer l'objet par rapport à la loupe pour que l'image soit là où tu viens de déterminer sa position ?

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 08:39

2) si la tentille (oeil + loupe se déplace, l'image ne sera pas au même endroit au niveau de l'oeil.

3) l'image doit se trouver à 1/60m de derrière sont oeil soi l'objet à l'infini.
Donc: 1/ (1/16) -(1/x) = 1/(1/4.5)

c'est ça ?

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 08:52

* desolé ce n'est pas 16 mais 60

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 08:52

En optique géométrique, l'origine naturelle des abscisses est le centre optique de la lentille, ici le centre optique de la loupe.
Je ne comprends pas pourquoi tu veux tout ramener à l'œil
____________

Question 2 (elle suit la question 1)
L'image se trouve (réponses à la question 1) au punctum remotum, c'est-à-dire :
. à l'infini pour l'œil emmétrope de l'assistant
. à 1 mètre de son œil pour le bijoutier

Un point c'est tout.

Les images étant soit à l'infini soit à 1 mètre ne sont ni l'une ni l'autre "au niveau de l'œil".
_____________

Je répète mes questions pour l'assistant (c'est un peu plus compliqué pour le bijoutier, mais à peine)
. où doit se situer l'image ?
. où doit se situer l'objet par rapport au centre optique de la loupe pour que l'image soit là ?

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:03

1) l'image doit ce trouver à l'infini, soit 1/distance loupe objet qui temps vers 0. soit 1/(distance loupe oeil) qui est égale à 1/(1/4.5) d'après l'équation de conjugaison, donc l'objet se trouve à 0.5- 1/4.5 = 5/18 mètres

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:10

Mais quand vas-tu cesser de considérer l'œil ? ? ?
________

Une diapositive, une lentille, un écran. On projette l'image de la diapositive sur l'écran. Tout le monde sort de la salle. Il n'y a plus aucun œil. Est-ce que l'image a disparu ? A-t-elle changé de place ? ?
________

1) L'image doit se trouver à l'infini : exact.
2) Dans l'utilisation d'une lentille convergente comme loupe, où doit se trouver l'objet par rapport à la loupe pour que l'image soit à l'infini ? Il n'y a aucun calcul à faire. Il suffit d'avoir appris son cours sur la loupe (ou sur la lentille convergente).

On fera le calcul pour répondre à la question 3 après avoir répondu à cette question.

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:12

à moins qu'il faille superposer le F' de la loupe avec le point A' qui est au niveau de la rétine de façon à ce que l'image paraise à l'infinit

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:13

La rétine n'a rien à faire là-dedans.
L'œil n'a rien à faire là-dedans.

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:15

l'objet doit se trouver au niveau du plan focal (enfin plutôt la même distance mais à gauche de la lentille)

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:16

oui, désolé ce message était poster avants d'avoir lu ta réponce

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:19

enfin à gauche si l'on considère l'objet à gauche et l'image à droite

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:22

Oui !

Pour que l'image soit à l'infini, il faut que l'objet soit au niveau du foyer objet (ou plan focal objet) de la lentille.

Sachant que la vergence de la loupe est de 4,5 dioptries, quelle est la distance focale ? Et donc, quelle est la distance entre l'objet et la loupe ?

Tu pourras ainsi répondre aux questions 3 et 4

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:24

Ta réponse de 9 h 19 : non !

L'objet est "à gauche" et l'image (virtuelle) est aussi "à gauche"

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:30

Je commence à comprendre ta difficulté.

Tu confonds deux images.

Si tu vas au cinéma, l'objet est le film. La lentille est dans le projecteur. L'image est sur l'écran. L'image n'est pas dans l'œil des spectateurs, elle est sur l'écran !

Ensuite il y a une deuxième image (et c'est toujours celle que tu considères, à tort) : l'image donnée par chaque œil de spectateur sur la rétine correspondante.
Mais il n'y a pas que des exercices sur l'œil en optique.
Cet exercice est un exercice sur la loupe.

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:31

à oui c'est vrai, j'ai fait un schéma est oui, c'est évident.
Donc, l'objet doit se trouver à 1/4.5 m de la loupe, puisque 4.5 = 1/(1/4.5) soit il doit placer la loupe à 2/9 de mètre de l'objet. Soit C) vrai

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:38

Oui, 3) : vrai

Donc 4) : faux

Mais je voudrais que tu me donnes une autre raison pour laquelle 4) est une réponse fausse (première raison : parce que 3 est vrai, donc 4 ne peut pas l'être aussi). Une raison "optique"...

Tu connais la vergence de la loupe donc sa distance focale. Où se trouve l'objet quand on utilise une lentille convergente comme loupe ?

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:42

l'objet se trouve du coté du plan focal objet. ( à l'inverse d'une lentille divergente)

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:52

Ce n'est pas une réponse très précise.

L'objet doit se trouver entre le centre optique de la loupe et le foyer objet de cette loupe. Donc la distance de l'objet à la loupe est inférieure ou égale à la distance focale de la loupe.

Comme la vergence de cette loupe vaut 4,5 , sa distance focale vaut 1 / 4,5 0,222 m ou 22,2 cm

L'objet doit absolument se trouver à une distance de la loupe comprise entre 22,2 cm (pour une image à l'infini) et 0 cm (pour une image qui sera dans le plan de la loupe et qui ne sera pas du tout agrandie).

On te propose à la question 4 une distance de 25 cm : c'est donc impossible.
_______________

A priori il doit être possible de répondre à ce genre de QCM très rapidement, sans grands calculs.

C'est ce qu'il faut faire maintenant pour la question 5

On te propose de placer l'objet à 1/6 mètre de la loupe. En faisant cela, à quelle distance du centre optique de la loupe se trouvera l'image donnée par la loupe de cet objet ? (Je ne te parle pas de l'image donnée sur la rétine par ton œil de l'image donnée par la loupe ! ! )

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:53

Pour le bijoutier, vu qu'il à une myopie de 1 dioptrie, l'image doit se trouver à 1 m de la lentille (soit en -1). C'est ça ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 09:59

Non, vu qu'il a une myopie de 1 dioptrie, cela signifie que son œil a un punctum remotum à 1 mètre ; il ne voit pas nettement (sans lunettes) quelque chose qui se trouve à plus d'un mètre. Il faut donc qu'il porte des lunettes qui, d'un objet à l'infini, lui donneront une image à 1 mètre de son œil, c'est-à-dire qu'il faut une lentille divergente de - 1 dioptrie pour corriger sa myopie.

Mais dans cet exercice, il n'a pas de lunettes ! Il faut donc que l'image donnée par la loupe se trouve à 1 mètre de son œil ; mais c'est là la méthode compliquée et longue de résoudre la question 5. C'est pour cela que je te propose de faire autrement...

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:00

Pour répondre à ta question, si on place l'objet à 1/6 metres de la loupe, 1/x - 1/(-1/60) = 1/ (1/4.5)
soit x =  1/-55.5 mètre

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:09

Incompréhensible...

Formule de conjugaison pour une lentille mince de centre O, formule dite de Descartes
Le pied de l'objet est en A
Le pied de l'image est en A'
Le foyer image est en F'
L'axe optique est orienté (dans le sens de propagation de la lumière)

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

Or ici que valent les mesures algébriques (donc ne pas oublier le signe éventuel ! ) :
\bar{OA}\,=\,  ?\,\rm{m}
et
\bar{OF'}\,=\, ? \,\rm{m}

Conseil : (ce n'est pas obligatoire, mais c'est vivement conseillé ! ) utiliser pour les vergences la dioptrie comme unité et donc pour toutes les mesures algébriques le mètre comme unité.

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:12

heu enfin non,  si on place l'objet à 1/6 metres de la loupe, 1/x - 1/(-1/6) = 1/ (1/4.5)

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:14

OA = 1/6 m
OF' = 1/4.5 m

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:14

Si tu ne réponds pas à mes questions, il est inutile que je continue de te répondre.
_______________

Citation :
Ici que valent les mesures algébriques (donc ne pas oublier le signe éventuel ! ) :
\bar{OA}\,=\,  ?\,\rm{m}
et
\bar{OF'}\,=\, ? \,\rm{m}


Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:15

Non, plutôt OA = - 1/6 m et OF'= 1/4.5 m

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:15

Tes réponses de 10 h 14 : non, c'est faux.

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:16

C'est que j'écris mais que tu postes avants moi donc c'est comme si ma réponse à la question d'avants était la réponse à la questions que tu viens juste de poser.

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:17

Réponses de 10 h 15 : oui.

Alors que vaut \bar{OA'} ?

Merci de faire le calcul et de ne pas laisser sous forme fractionnaire.

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:20

Donc OA' = -0.6666666667 m

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:27

Oui.

\bar{OA'}\,=\,\frac{-\,1}{1,5}\,\approx\,-\,0,667\,\rm{m}\,\rm{ou}\,-\,66,7\,\rm{cm}

Quelle est la distance entre l'objet et la loupe (en mètre et en centimères, s'il te plaît) ?

Quelle est la distance entre l'œil du bijoutier et la loupe (en mètre et en centimètres) ?

Quelle est donc la distance entre l'œil du bijoutier et l'image donnée par la loupe ?

Conclusion pour la question 5 ?

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:35

La distance entre la loupe et l'objet est de -1/6 m soit -0.1667 m soit -16 cm
la distance entre l'oeil du bijoutier et la loupe est donc de 0.5m - 1/6 m = 0.333 m ( 1/3 m) soit 33 cm
Donc la distance entre l'image est l'oeil du bijoutier est de: 1/3 m + 1/1.5 m = 1 m (ce qui est le punctum remotum du bijoutier)

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:35

Donc la question 5 est vrai !!!

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:39

 

Posté par
Rose-Des-Sables
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 10:50

merci beaucoup !!!! C'est géniale et en plus j'ai compris !!!
Merci beaucoup pour ta patience et des explications limpides.

par hasard tu ne connaîtrais pas un bon site qui expliquerait les cours d'otique.

Posté par
Coll Moderateur
re : Un bijoutier myope 25-11-12 à 11:06

Ce qui m'a semblé être ta difficulté :
La loupe est un instrument d'optique qui donne d'un objet une image.

Cette image donnée par la loupe se comporte maintenant comme un nouvel objet pour un autre instrument d'optique qu'est l'œil
Ce deuxième instrument (l'œil) donne une image sur la rétine.

Mais il ne faut pas tout mélanger ni toujours tout ramener à l'œil.
Cet exercice était un exercice sur la loupe (pas sur l'œil)
________________

Il y a très certainement de bons cours d'optique accessibles sur le Web. Si je trouve quelque chose, je mets un message.

Il me semble que tu as vraiment besoin de faire des travaux pratiques pour que ces notions deviennent concrètes. Or il y a d'excellents sites pour travaux pratiques d'optique :

J'aime beaucoup :

Cherche l'œil (dans les instruments d'optique). Travaille sur la lentille mince. Travaille sur la loupe...

J'aime aussi :

et je suis sûr qu'il y en a beaucoup d'autres que je ne connais pas.

Bon courage !
_________________

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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