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Calcul de vergence d'un système

Posté par kiki02 (invité) 24-11-06 à 17:54

Bonjour,

Voici un exercice que l'on me pose ainsi que la solution que je trouve.
Pouvez-vous me dire si elle est correcte ?
Merci d'avance.

Un presbyte, dont la distance minimum de vision est de 1,2m veut lire à un e distance de 30 cm. Calculez la vergence des verres correcteurs (On néglige la distance entre les verres et l'œil)
Solution
Données
Focale de l'œil = 1,2 m
Focale à l'endroit ou l'on veut se placer  = 0.3m

C œil (Vergence de l'œil) = 1/1,2 = 10/12 m(-1)

C total (Vergence du système où l'on veut se placer)
= 1/0 ,3 = 10/3

On doit calculer la vergence du verre que l'on doit placer

Ctotal = C œil + C verre
=> C verre = C total - C œil = 10/3-10/12 = 30/12-10/12 = 5/2 = 0.4 m

Posté par
Coll Moderateur
re : Calcul de vergence d'un système 24-11-06 à 18:22

Bonsoir kiki02,

Application de la relation de conjugaison :
L'objet est à la distance de 30 cm de l'œil (après les bras ne sont plus assez longs... ou fatiguent) donc
\bar{OA} = -0,30 m
O est le centre optique de la lentille, confondu avec l'œil
mais il faut que l'image soit à une distance de 1,20 m car c'est la distance minimale de vision distincte de cette personne, donc :
\bar{OA'} = -1,20 m

Que vaut \bar{OF'} ?

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

et, sans même savoir quel type de lentille est nécessaire, on trouve \bar{OF'}\ =\ +0,40 m
il faut donc une lentille convergente, de 2,5 dioptries ou de 0,40 m de distance focale.

Posté par kiki02 (invité)vergence 24-11-06 à 18:53

ok, mais il y a deux choses que je ne comprends pas
1) Dans un oeil, on ne peut pas changer changer la distance OA'. C'est pourquoi, je ne comprends pas dans votre développement pourqoui vous pouvez mettre oA' à -1.20m
2) Comment est-il possible que l'image et l'objet soit négatif car l'image doit bien être de l'autre côté de la lentille (le cristallin).

Merci pour votre réponse
  

Posté par
Coll Moderateur
re : Calcul de vergence d'un système 25-11-06 à 07:53

Je ne fais pas de chirurgie et donc laisse l'œil comme il est, avec son éventuel défaut. Dans le cas présent l'œil est trop court (par rapport à un œil "normal") ou encore pas assez convergent. Par accomodation du cristallin il peut former sur la rétine des images nettes de ce qui se trouve entre - et -1,20 m (négatif car l'origine est le centre optique - de l'œil ou de la lentille ou du système des deux puisque l'énoncé le permet, à juste titre - et que je compte positivement les mesures algébriques dans le sens de propagation de la lumière qui est depuis l'éxtérieur vers l'œil et vers la rétine).

Un œil "normal" peut accomoder pour des objets (ou des images) distantes de seulement -0,25 m.

Pour information : un myope a un œil trop long et forme des objets à l'infini une image qui n'est pas sur la rétine mais en avant de celle-ci. La lentille nécessaire à un myope sera divergente.

Quand je me regarde dans une glace je ne vois pas l'objet que je suis, j'en vois une image.

De même il faut, pour le presbyte, faire de l'objet qui se trouve à 30 cm de lui, et qu'il ne peut donc pas voir net puisqu'il ne peut accomoder pour des distances si courtes, une image à une distance pour laquelle il peut accomoder. Puisque ce presbyte peut voir net à 1,20 m on fait avec la lentille placée devant son œil une image à 1,20 m des objets placés à 30 cm. C'est de cette image que son œil fera une autre image sur la rétine.

Posté par kiki02 (invité)presbyte 25-11-06 à 10:25

Ok, j'ai pense donc maintenant avoir mieux compris le principe.
L'ophtalmologiste propose des verres convergents qui vont donc corriger l'image sur la rétine de son patient afin que l'image corresponde à la focale de l'oeil. Le verre qu'il propose va ainsi "rendre" le cristallin plus convergent et donc l'image sera nette sur la rétine.

J'ai cependant toujours des problèmes avec vos calculs.
Je me base toujours sur le schéma précédent.J'ai visiblement des problèmes à l'appliquer sur mon exercice.
OA est la distance entre l'objet et le cristallin.
Dans mon exemple, la distance est de -0,30 m .Pour cela , c'est clair.
mais dans mon exemple, comment appelez-vous OA' = -1,20 m (Dans mon esprit, on ne peut pas appeller image car ce n'est pas ce qui se trouve sur la rétine) ? Où placer vous OA'? Visiblement du même coté de l'objet mais à -1.20 m ?
2. Pour les calculs.
1/0A'-1/OA = 1/OF'
donc
1/-1.20 - 1/-0.30 = 1/OF'
-0.83+3.3333 = je n'obtiens pas +0.40 ???

Merci de votre réponse.

Posté par kiki02 (invité)Ok pour les calculs 25-11-06 à 10:29

Sorry, pour les calculs, mais je viens de trouver.
1/OF' = 2.5 donc OF' correspond à +0.40

+2.5 correspond donc bien à la vergence de la lentille qu'il faut rajouter.

Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Calcul de vergence d'un système 25-11-06 à 11:59

Quand je me regarde dans une glace je vois l'image que le miroir donne de moi.
Sur ma rétine se forme une image de mon image.
Il y a deux images, comme je l'ai expliqué à 7h 53.
Les miroirs donnent des images ; les lentilles donnent des images. S'il y a quelqu'un pour les regarder alors sur sa rétine se forment une image de ces images.

Posté par kiki02 (invité)Merci 25-11-06 à 13:41

Ok mais le problème me parait clair
Un grand merci pour votre aide. Vos élèves ont beaucoup de chance de vous avoir comme professeur !

Posté par
Coll Moderateur
re : Calcul de vergence d'un système 25-11-06 à 14:10

Merci.
Mais je n'ai d'autres élèves que ceux de ce site...

Je me permets de vous inviter à lire l'exercice suivant qui est maintenant terminé. La fin de l'exercice (question 5b) est tout à fait semblable à votre problème : un objet situé entre le foyer image et la lentille et son image à plus grande distance, image droite et image agrandie. C'est une loupe mais c'est aussi ce qui se passe pour un presbyte. Sachant que l'œil est presqu'au centre optique du verre les diamètres apparents sont presqu'égaux (c'est la différence entre "grandissement" et "grossissement"). A lire donc si vous voulez approfondir : physique
A une prochaine fois !



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