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DM de physique chimie sur l'optique

Posté par
Clement16
17-10-13 à 20:25

Voilà le DM:

Lors d'une séance de travaux pratiques, un groupe de lycéens désire déterminer éxpremimentalement, avec précision, l distance focale d'une lentille convergente de centre optiue O.
Sur un banc optique, les lycéens placent un objet lumineux AB, une lentille convergente (L) et un écran (E). L'objet AB étant fixe, ils déplacent la lentille puis l'écran afin d'observer une image A'B' nette sur celui ci.
Les positions de A et A' par rapport a O sont reportés dans le tableau suivant: image en dessous

1) Schématiser sans souci d'échelle l'éxepreience pour une distance focale objet-lentille supérieure à la distance focale de les lentille. Précisez les points caractéristiques de la lentille.

2)Tracer la représentation graphique de 1/OA' en fonction de 1/OA

3)Montrer que la courbe obtenue est en accord avec la relation de conjugaison vérifiée par une lentille convergente

4)En expliquant la méthode utilisée déduire du graphique la distance focale de la lentille

5)Quelle est la vergence de la lentille ?

6)Pourquoi n'a t-on pas placé dans le tableau de mesures des valeurs de OA telles que -8 cm ou -5 cm ? Justifier par une construction graphique.

7)Si on éloigne l'objet à l'infini, où se forme l'image ?

J'ai oublier de préciser que c'est un DM de premiere S merci de me répondre.

DM de physique chimie sur l\'optique

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 17-10-13 à 20:40

Bonjour,

Je ne pense pas que tu attendes que quelqu'un fasse ton travail à ta place...

Si tu postes, c'est que tu as besoin d'aide. Qu'est-ce que tu ne comprends pas ?

Qu'as-tu déjà fait ?

Posté par
Clement16
re 18-10-13 à 18:55

Je ne comprend pas comment il faut s y prendre aide moi stp je n'ai rien fait mais j'ais hercher tout de meme !

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 18-10-13 à 21:11

Question 1
Tu ouvres ton livre et tu trouves de nombreux schémas qui répondent à cette question (il y en a aussi quantité dans ce forum).

Question 2
Représentation graphique : tu as les coordonnées ; reporter les points pour faire un graphique est connu depuis la troisième.

Question 3
Quelle est la "courbe" obtenue ?

Écris la relation de conjugaison :
Sachant que les valeurs prises par la fonction sont \Large \frac{1}{\bar{OA'}} quand les antécédents sont les valeurs de \Large \frac{1}{\bar{OA}}   quelle doit être la nature de la fonction (étudiée dès la troisième également...) ?

Question 4
Dans cette représentation graphique, où trouve-t-on \Large \frac{1}{\bar{OF'}}   ?

Question 5
La valeur se déduit immédiatement du résultat de la question 4

Question 6
On verra quand tu auras fait la représentation graphique

Question 7
C'est connu par le cours.
Mais bien sûr on le retrouve ici en lisant la représentation graphique.

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 19-10-13 à 13:14

ok merci de ton aide juste un petit truc je met 1/OA en abscisse et 1/OA' en ordonnée c ça ? je me trompe tout le temps.

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 19-10-13 à 13:29

Oui, "en fonction de \Large \frac{1}{\bar{OA}}" signifie que c'est bien \Large \frac{1}{\bar{OA}} qui est en abscisses.

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 19-10-13 à 13:40

Merci et pour la question 1 les caractéristiques de la lentille c coi ?

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 19-10-13 à 16:04

Trois points caractéristiques :
. le centre optique
. le foyer objet
. le foyer image

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 19-10-13 à 18:18

ah cest juste ça ! d'accord merci

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 19-10-13 à 20:50

Alors, que dis-tu pour les questions 3, 4, etc. ?

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 19-10-13 à 22:32

jai réussi que les questions 1,2 et 7 après les 3,4,5,6 jai un peu de mal a vrai dire.

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 19-10-13 à 22:38

Pour répondre à la question 3 peut etre qu'il faut dire que la courbe est croissante ? parce que c'est le cas donc ça vérifie la relation de conjugaison qui est: 1/OA'-1/OA=1/F'

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 07:39

Il ne suffit pas d'être croissante pour vérifier la relation de conjugaison...

Quel est le nom le plus courant que tu donnerais à cette "courbe" ? Tu ne dirais pas que c'est un cercle ; tu dirais que c'est (à peu près, à cause des incertitudes de mesure) une ... ?

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 12:37

Bah une droite ça a l'apprence d'une droite
Ps: je lai tracer sur regressi donc c est précis

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 12:51

Oui... une droite !

Programme de troisième : quelle est la forme la plus générale de l'équation d'une droite ?

DM de physique chimie sur l\'optique

Voici celle qui attend tes réponses depuis trois jours.

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 13:05

Tu l'as tracer avec quoi ? parce que moi c'est pas tout a fait une droite au bout

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 13:10

Je l'ai tracée avec un tableur tout à fait courant.

Il y a deux graphes :
. en bleu, les points expérimentaux reliés par des segments de droite ; bien sûr les inévitables petites erreurs de mesure font que la représentation n'est pas exactement une droite.
. en rouge, une portion de droite (obtenue par le tableur) qui passe "au mieux" par tous les points expérimentaux.

C'est avec cette droite rouge qu'il faut raisonner maintenant.

Quelle est la forme la plus générale de l'équation d'une droite ? (programme de troisième au collège...)

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 14:23

bah l'équation de droite c est y=ax

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 14:44

Ou plutot y=ax+b parce que il y a un ordonnée à l'origine ici pour x=o y=10

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 16:29

Oui,

y = a.x pour la fonction linéaire, mais ce n'est pas la forme la plus générale

y = a.x + b est bien la forme la plus générale (si l'on fait b = 0 on retrouve la forme précédente) : c'est la fonction affine.

ici
y = \large \frac{1}{\bar{OA'}}

x = \large \frac{1}{\bar{OA}}

Deux questions :
Que vaut le coefficient directeur de cette droite ?
L'ordonnée à l'origine (pour x = 0 on a y = 10) représente quel terme de la relation de conjugaison ?

Je ne sais pas quelles unités tu as adoptées pour ton graphique. Pour mon graphique j'ai utilisé le mètre pour les unités de longueur.

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 18:58

J'ai utiliser le cm-1 comme dans l'énoncé mais pourquoi calculer le coefficient de la droite ? il faut identifier le coefficient directeur et l'ordonnée à l'origine par rapport au différent membres de la relation de conjugaison donc 1/OA,1/OA' et 1/F' ?

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 18:59

Oui, et c'est bien pour identifier que je te pose la question de la valeur du coefficient directeur...

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 19:22

Je vien de calculer le coefficient directeur est de 2 et l'ordonnée à l'origine est 10

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 20-10-13 à 20:48

L'ordonnée à l'origine est bien 10 m-1 (puisque sur mon graphique)

Quel est le terme de la relation de conjugaison qui se retrouve être l'ordonnée à l'origine ?
__________

Quant au coefficient directeur, ce n'est vraiment pas 2

Voici deux points : (-10 ; 0) et (0 ; 10) toujours avec l'unité que j'ai employée et qui est le m-1

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 21-10-13 à 21:22

D'accord donc le coeeficient directeur est de 1 mais moi jais pris le cm-1 mais c'est idem je pense. Mais je ne comprend vraiment pas à quoi ça correspond dans la relation de conjugaison ?

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 21-10-13 à 21:30

La relation de conjugaison :

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

On a posé :
\Large \frac{1}{\ \bar{OA'}\ }\;=\;y
et
\Large \frac{1}{\ \bar{OA}\ }\;=\;x

L'équation de conjugaison devient :

\Large y\;-\;x\;=\;\frac{1}{\ \bar{OF'}\ }

ou

\Large y\;=\;x\;+\;\frac{1}{\ \bar{OF'}\ }

Qu'il faut comparer avec l'équation générale d'une droite :
y = ax + b

Tu trouves que le coefficient directeur de la droite trouvée expérimentalement vaut 1 : cela est-il compatible avec la relation de conjugaison ?

Et à quoi correspond l'ordonnée à l'origine ?

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 22-10-13 à 12:04

J'ais compris ! le coefficient directeur est 1 donc c'est comptiable avec y=x+1/OF' avec a=1,l'ordonnée à l'origine correspond donc à 1/OF' c'est la distance focale.

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 22-10-13 à 14:10

Oui pour le coefficient directeur ; tu as compris.
______

Attention pour la distance focale !

La distance focale n'est pas \Large \frac{1}{\bar{OF'}} ; la distance focale c'est \bar{OF'}

Et si \bar{OF'} est exprimée en mètres (ce qui est prudent en optique géométrique...) que représente \Large \frac{1}{\bar{OF'}} ?

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 24-10-13 à 12:11

Je ne sait pas a coi correspond 1/OF' c'est l'inverse de OF' donc la distance focale

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 24-10-13 à 12:18

Oui, \Large \frac{1}{\bar{OF'}} est l'inverse de la distance focale.

Donc... quelles sont les valeurs (n'oublie pas les unités ! ) de la vergence et de la distance focale ?

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 24-10-13 à 14:01

Je sais que 1/OF' c'est la vergence donc la vergence est de 10 dioptrie et la distance focale est de 0.01 cm-1

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 24-10-13 à 16:19

Oui, la vergence vaut 10 dioptries (10 )

Comment calcule-t-on la distance focale quand on connaît la vergence ? Quelle est l'unité de longueur à employer alors pour la distance focale ?

Posté par
Mathophile
Question 7 24-10-13 à 20:04

Tout réussie je pense, sauf la question 7, je ne comprend pas vraiment !
Quelqu'un pourrait me guider ?
Merci beaucoup et bonne soirée !

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 24-10-13 à 20:09

Bonsoir Mathophile

Puisque tu as tout fini, tu pourrais peut-être poster tes réponses...

Quant à la question 7 elle est typiquement une question de cours. Mais il est intéressant de la confirmer par lecture du graphique.

Posté par
Mathophile
Rep 24-10-13 à 20:37

La flemme, mais ça se fait bien avec tout les infos ci dessous !

On a pas eu sa en cours ! Fin je ne pense pas !

(Bisous a tous les premieres S2 de St F ! )

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 25-10-13 à 18:25

Je suis en première S1 à St F vous avez le même DM que nous apparemment.

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 25-10-13 à 18:27

Tu peut poster les réponse des questions 4,5,6 stp

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 26-10-13 à 20:43

je suis bloquer pour les questions 4 et 6 quelqu'un peut m'aider ?

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 27-10-13 à 10:19

Pour la question 4 tu trouveras mes explications ici : Mesure d'une distance focale

Posté par
Clement16
re : DM de physique chimie sur l'optique 27-10-13 à 20:42

ok donc distance focale = 10 cm-1 et vergence = 10 dioptries
Maintenant j'y arrive pas à la question 6 tu peut m'aider stp

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de physique chimie sur l'optique 27-10-13 à 20:46

Quelle est l'unité de longueur pour la distance focale ?
Ce n'est pas cm-1 qui est une unité qui convient pour l'inverse d'une longueur.



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