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Exercice sur l'optique

Posté par
noemie
01-11-15 à 07:58

Bonjour à tous,
Je dois corriger un devoir et j'ai du mal avec un exercice que j'avais raté. Le voici:

Une lentille mince convergente porte l'indication dioptrie 10. Un objet AB est situé à 8,0 cm de la lentille. AB est perpendiculaire à l'axe optique de la lentille et A est situé sur cet axe.
1. Déterminer la distance focale de cette lentille.
2. Calculer la valeur OA'.
3. Calculer la valeur A'B'.
4. Quel est le grandissement ?
5. Qualifier l'image.

J'ai fait:
1. f=OF=1/C
C=vergence en dioptrie (m-1)
La distance focale est de 1/10m soit 10cm.

2. OA'= ?
1/OA'=1/OF'+1/OA
1/OA=1
Comment faire pour trouver 1/OF'? Je sais que 1/OF'=1/OA'-1/OA mais j'ai besoin soit de OF', soit de OA'.

Est-ce que ce que j'ai fait jusque là est bon ? Pourriez-vous me donner des pistes pour continuer ?

Merci d'avance

Posté par
Priam
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 10:34

2. 1/OA' = 1/OF' + 1/OA .
Dans cette relation de conjugaison, les segments sont des segments orientés, le sens positif le long de l'axe optique étant celui de la propagation de la lumière.
En supposant que l'objet AB soit situé du même côté de la lentille que le foyer objet F, on a  OA = - 8 cm et OF' = 10 cm. D'où OA' .

Posté par
noemie
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 10:53

Si j'ai bien compris:
Ici OF=OF'
1/10+1/-8=1/OA'
1/OA'=-1/40
OA'=-40
C'est ça?

Edit gbm : si j'ai un conseil méthodo à te donner, c'est de t'habituer à faire un calcul littéralement jusqu'au résultat final, puis de faire l'application numérique.
Je laisse Priam continuer la suite bien évidemment

Posté par
noemie
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 11:43

Est-ce que quelqu'un peut juste me dire si c'est bon svp? Je dois rendre la correction demain et si je ne sais pas (à temps) si ma réponse est juste, je ne pourrai pas finir cet exercice.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 11:55

En attendant le retour de Priam, quelques indications :

1. Déterminer la distance focale de cette lentille.

C = \dfrac{1}{f'} = \dfrac{1}{OF'} \Leftrightarrow OF' = \dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{10}~m = 10~cm

Ne pas oublier le ' devant OF' (définition)

2. Calculer la valeur OA'.

d'après la relation de conjugaison :

\dfrac{1}{OA'} - \dfrac{1}{OA} = \dfrac{1}{OF'}
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{OA'} = \dfrac{1}{OF'} + \dfrac{1}{OA}
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{OA'} = \dfrac{OA}{OF'.OA} + \dfrac{OF'}{OF'.OA}
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{OA'} = \dfrac{OA+OF'}{OF'.OA} 
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow OA' = \dfrac{OF'.OA}{OA+OF'}
 \\ 
 \\ \Leftrightarrow OA' = \dfrac{10 \times (-8)}{10-8} = \dfrac{-80}{2} = -40~cm


3. Calculer la valeur A'B'.

As-tu fait un schéma de la situation ?
Est-ce que la construction géométrique t'aide à proposer une solution ?

4. Quel est le grandissement ?

S'aider de la question 3.

5. Qualifier l'image.

S'aider du schéma de la situation : est-elle virtuelle ? Réelle ?
Droite ? Renversée ?

(tu peux aussi t'aider des signes des résultats précédents).

Posté par
noemie
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 12:16

3. Oui j'ai fait le schéma. Les rayons s'éloignent.
J'ai fait un produit en croix:
A'B'=?
=A'B'/AB
=OA'/OA
A'B'=(AB*OF')/OA
A'B'=(2.0*10)/8.0
A'B'=2.5

4. 2.5/2=1.25
Le grandissement est 1.25.

5. L'image est droite et virtuelle car >0

Est-ce que c'est bon?

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 12:22

3.

Si je reprends ce que tu écris :

\gamma = \dfrac{A'B'}{AB} = \dfrac{OA'}{OA}

on a alors :

A'B'= \dfrac{OA' \times AB}{OA}

Pourquoi écrire ensuite :

A'B'= \dfrac{AB \times OF'}{OA} ?

cela signifie que tu trouves OA'=OF' ?

___

Si tu regardes ton schéma, ne retrouves-tu pas une configuration de Thalès ?
Tu peux alors écrire quelles relations d'égalité ?

Posté par
noemie
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 12:31

Euh non, aucune configuration de Thalès à l'horizon...
Je recommence:
3. ***
A'B'=(2.0*(-40))/8.0
A'B'=-10

4. -10/2=-5
Est-ce que c'est possible un grandissement négatif?

5. L'image est renversée et réelle car <0.

Dis moi que c'est bon stp.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 12:39

Je te repose ma question :

comment tu justifies OA' = OF' ?

Posté par
noemie
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 12:59

Mais je ne trouve pas AB=OF' car AB=2.0 cm (c'est donné dans l'énoncé) et OF'=10 cm. Je ne comprends pas pourquoi tu poses cette question...

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 13:05

Hé bien je comprends mieux miss : relis ton tout premier post : tu n'écris pas que AB = 2 cm



Voilà pourquoi j'insistais pour m'assurer de ton application numérique.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 13:07

3. OK

4. Si le grandissement est négatif, alors l'image est renversée.

Posté par
noemie
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 13:07

Ah mais oui, bien sûr !
Finalement ça ne m'étonne pas trop d'avoir eu 8...

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 13:12

On a posté en même temps, je t'ai donné des indications pour la 4 au-dessus.

Je pense que tu as les bases du cours pour bien réussir ton type d'exercice, mais si tu n'expliques pas proprement toutes les étapes de ton calcul (et de le mener littéralement jusqu'au bout avant de poser l'application numérique) forcément ton professeur (qui a au moins 30 copies à corriger) ne va pas être indulgent et donc te mettre 0 pour toute la question.

Posté par
noemie
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 13:21

Mais je n'ai pas le temps d'expliquer en rédigeant toutes les étapes de mon calcul sinon je n'arrive pas à finir mon devoir.
À part ça merci !

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 13:27

A minima, prends le temps de détailler proprement tes calculs littéraux comme je l'ai fait pour la relation de conjugaison par exemple, et de finir par une application numérique.

Et si tu vas plus lentement que d'autres, ce n'est pas grave si tu ne finis pas entièrement le DS, l'essentiel est d'être sûr d'avoir bien fait les 2/3, de façon claire, précise et justifiée, plutôt que d'aller vite, de faire des fautes d'inattention et d'avoir une mauvaise note .

Un DS où tu as fait 2/3 du devoir, et d'avoir tout juste, ça peut faire un 13/20 si le barème est presque identique pour chacun des trois exercices par exemple

Posté par
noemie
re : Exercice sur l'optique 01-11-15 à 13:40

Je vais essayer au prochain devoir de détailler mes calculs



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