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Exercice Physique Mesure de la distance focale

Posté par
KMZ
02-10-11 à 12:35

Bonjour je m'appelle Adrien. Je fais appel à vous, membre de ce site pour vous demander votre aide sur un cours que je ne comprends absolument pas. La distance Focale. L'exercice était donné ce Samedi et à rendre le Lundi.

Voici l'exercice:

On dispose d'une lentille convergente de 8cm de diamètre et de distance focal inconnue.
On cherche à déterminer cette distance focale.
a. Décrire une méthode simple, n'utilisant qu'une règle graduée, permettant d'obtenir une valeur approchée de la distance focale.
b. On se propose de faire une mesure plus précise de la distance focale.
Sur un banc d'optique, on place:
-un objet AB de 1,0 cm de hauteur en face de la graduation 0. Le points A est sur l'axe optique de la lentille;
-un écran en face de la graduation 100 cm.
On place ensuite la lentille sur le banc entre l'objet AB et l'écran.
Pour une position particulière de la lentille, on observe sur l'écran une image nette, renversée de 3,0 cm de hauteur. Sur un schéma à l'échelle 1/5 horizontalement et 1/1 verticalement, représenter l'objet AB et l'image A'B'.
c. Montrer, à l'aide d'une construction géométrique réalisée sur le schéma précédent, que les données permettent de déterminer la position du centre optique et des foyers de la lentille. Justifier le tracé utilisé.
Déduire par lecture sur le schéma la distance focale de la lentille de la valeur OA'.

Aidez moi Svp.
Merci Cordialement.
Adrien.  

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 13:57

Bonjour,

Merci pour l'énoncé ; mais tu pourrais peut-être donner des propositions de réponse...

La question a demande juste d'avoir appris le cours.

Pour la question b, n'oublie pas que c'est de l'optique géométrique : donc, le théorème de Thalès et les triangles semblables seront fort utiles !

Question c : avec le début de schéma fait à la question b, il reste à compléter en utilisant les rayons particuliers (voir le cours) et tu as la réponse !

Posté par
KMZ
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 16:20

Question a. Je ne suis pas trop sur mais est-ce que la distance focale varie selon  diamètre de la lentille ?

Question b. Le problème c'est que je ne sais pas où placer AB je sais pas si je dois utiliser la relation de conjugaison.

Adrien.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 19:12

Ni l'un ni l'autre...

As-tu une loupe chez toi ?

Posté par
KMZ
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 19:47

Oui j'ai une le loupe.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 20:04

As-tu essayé de projeter sur une feuille de papier utilisée comme écran l'image d'objets assez lointains ? L'image est inversée ; la distance de la loupe à la feuille de papier est voisine de la distance focale de la loupe.

Posté par
KMZ
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 20:20

Oui, je viens de le faire .
Donc ce que vous voulez dire c'est que la la distance focale et très près de l'écran?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 20:28

Ce que je veux dire :

une méthode simple pour déterminer approximativement la distance focale d'une lentille convergente consiste à projeter avec cette lentille l'image d'objets lointains.
Quand l'image est nette, alors la distance entre le centre de la lentille (le centre optique) et l'écran (la feuille de papier) vaut approximativement la distance focale cherchée.

Posté par
KMZ
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 20:46

Merci beaucoup pour cette explication Monsieur(ou Madame).
Je vais continuer les autres question et je vous demanderez votre aide, en fin si vous le vouliez bien? (qu'est-ce qu'est l'optique géométrique, puisque je ne l'ai jamais entendu en cours)

Encore merci!

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 20:51

Cette optique où tu traces des trajets de rayon comme des segments de droite... sans t'occuper de la nature profonde de la lumière, s'appelle optique géométrique. Elle fait usage de quelques théorèmes de géométrie.

Il y a d'autres branches de l'optique, optique physique, dont tu verras le début en terminale avec les ondes, la diffraction...

Posté par
KMZ
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 02-10-11 à 21:56

J'ai réussi a faire le schéma de la question b mais je n'arrive pas a comprendre pourquoi utiliser Thales? Pour calculer la distance focale mais je n'est même pas assez de d'information( a moin que vous voulliez dire Relation de grandissement).

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 03-10-11 à 07:37

Le théorème de Thalès permet maintenant
1) de trouver la position du centre optique.

La construction demandée à la dernière question permet d'appliquer à nouveau deux fois le théorème de Thalès ce qui permet
2) de connaître la distance focale,
3) et de vérifier cette distance focale.

Posté par
ilovephysiq95
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 31-10-11 à 22:26

Bonsoir à tous!
Il se trouve que j'ai le même exercice à faire mais je ne comprends pas la question c.
J'ai lu vos réponses concernant le théorème de Thalès mais ça ne vient toujours pas. Est-ce que ça vous derangerait d'être un peu plus explicite concernant cette question, s'il vous plaît? Merci d'avance et bonne soirée!

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 01-11-11 à 08:17

Bonjour,

Objet, lentille et image sont sur des droites parallèles.
Les rayons sont des droites qui coupent ces parallèles ; il en résulte des couples de triangles semblables ou encore des "configurations" permettant d'appliquer le théorème de Thalès (souviens-toi... au collège ! ). Les rapports égaux que tu en déduis te permettent de répondre à toutes les questions.

Bien évidemment il faut commencer par apprendre son cours pour savoir tracer certains rayons particuliers (passant par le centre optique, ou par un foyer).

Posté par
ilovephysiq95
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 01-11-11 à 15:11

Oui je comprends ce que vous dites. En revanche, je ne sais pas comment trouver les foyers du schéma pour la question b. S'agit-il d'un calcul?

Posté par
JSM
Même problème. 01-11-11 à 16:24

Bonjour KMZ J'aimerais savoir si tu as réussi ce dm ? Parce que j'ai le même a rendre pour jeudi malheureusement je n'ai aucun cours qui porte la dessus ( Mon prof est un sadique (: ) &les réponses qu'on t'as donné ne m'aide pas vraiment.. Merci beaucoup !
Ps : J'ai deux questions en plus =
d). A l'aide de la relation de grandissement et de celle de Chasles OA' = OA + AA retrouver la valeur de OA'.
e). Retrouver par le calcul la distance focale de la lentille (Aider vous de la relation de conjuguaison.)

Merci :/

Posté par
Neiylah
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 15-09-13 à 14:31

Bonjour, j'ai exactement le meme exercice a rendre pour demain, pour ma part je n'ai compris que la a) et bloque a partir de la b).Si quelqu'un pouvais m'expliquer un peu plus sa serait très sympa...

Posté par
Neiylah
re : Exercice Physique Mesure de la distance focale 15-09-13 à 15:35

SVP c'est important, j'ai besoin d'une explication.. merci d'avance



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