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Niveau première
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Exercice sur la loupe

Posté par
Kellia
11-11-09 à 14:13

Une loupe est constituée d'une lentille convergente de 10 dioptries. Un philatéliste souhaite observer des détails dont les dimensions sont de l'ordre du 1/10de mm.

1) Déterminer la position et la taille de l'image d'un objet de 0,1mm situé sur l'axe optique et perpendiculairement à celui-ci lorsque:
L'objet est situé à 7,0cm du centre optique de la lentille:
a) par calcul
b)graphiquement

2) Calculer l'angle "alpha" sous lequel le philatéliste voit, à l'œil nu, le détail de 0,1mm lorsque celui-ci est situé à 20cm de ses yeux. On confondra la valeur de l'angle en radian avec celle de sa tangente.

3) Avec la loupe, le philatéliste place  son œil au foyer F' de la lentille.
a) Calculer dans la situation précédente, l'angle d'observation "alpha'".

b) Le grossissement est le rapport de l'angle sous lequel est vue l'image à l'angle sous lequel est vu  l'objet. calculer dans ce cas le grossissement.

Pour le 1)a) j'ai trouver OF'= +0,10m= +10cm
                          OA= -7,0cm =-7,0x10puissance -2
                          AB= +0,1mm= +0,01cm.

Donc avec la relation de conjugaison 1/OA'-1/OA=1/OF'  
alors 1/OA'=10+(-7.0)/10x(-7.0)
       OA'=10x(-7.0)/(10+(-7.0)) = -70/3 = -23cm = -23x 10 puissance-2 m.



Donc pour calculer le grandissement: A'B'/AB=OA'/OA
A'B'=0,01x(-23)/(-7,0) = 0,032 cm.


Pour le b) j'ai fait le graphique.

Le 2) et le 3) je n'y arrive pas.


Donc sil vous plaît , pouvez vous m'aider sa serai très gentil.
Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la loupe 11-11-09 à 14:19

Bonjour,

C'est bien commencé.

Question 2 Il n'y a pas de loupe... l'objet a une longueur de 0,01 cm et il est placé à 20 cm de l'œil
Que vaut la tangente de cet angle ? Que vaut cet angle en radian ?

Posté par
Kellia
Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:02

Oui sa j'ai compris  qu'il fallait savoir ce que vallai la tangente de l'angle et le radian mais je ne sais pas comme faire.

Posté par
Kellia
Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:03

Oui sa j'ai compris  qu'il fallait savoir ce que vaut la tangente de l'angle et le radian mais je ne sais pas comment faire.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:03

Comment calcules-tu la tangente d'un angle dans un triangle rectangle ?

Posté par
Kellia
Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:31

Oui pour calculer la tangente d'un angle dans un triangle il faut faire tan= coté opposé/coté adjacent.

Donc sa fait alpha= AB/OA non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:40

Cela fait (en radian) : = AB/(distance de l'œil à l'objet)
donc
= ..?.. rad

Posté par
Kellia
Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:43

Bah si on fait AB/OA cela nous donne: 0,01/(-7,0)= -1,42 x 10 puissance -3 c bizar non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:46



Nous en sommes à la question 2

Quelle est la distance de l'œil à l'objet quand cet objet est regardé sans la loupe ?

Recommence le calcul de

Posté par
Kellia
Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:55

Ah excuse moi, Donc cela nous fait 0,01/20=5x10 puissance-4. C'est cela?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la loupe 11-11-09 à 15:58

Oui, mais à la condition de ne pas oublier l'unité.

Question 2 : = 5.10-4 rad

Question 3 : que vaut maintenant ' sachant que l'œil est au foyer image de la loupe (fais une nouvelle figure ou renseigne bien la première)

Posté par
Kellia
Exercice sur la loupe 11-11-09 à 16:08

AB/OF'= "alpha '"
Donc 0.01/ 10=1 x 10 puissance -3 non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la loupe 11-11-09 à 16:10

Très bien (mais je ne te répondrai plus si tu ne fais pas l'effort de mettre l'unité, quand il y a une unité)

' = 1.10-3 rad

Question 3b : quel est donc le grossissement dans ces conditions ?

Posté par
Kellia
Exercice sur la loupe 11-11-09 à 16:18

Bah déjà la formule de grossissement c'est  G= Alpha'/alpha

Donc G= 1x10puissance-3 / 5.0x10puissance-4 =2 je ne sais pas l'unité. dans mon livre il n' y a pas d'unité sur l'exemple.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la loupe 11-11-09 à 16:21

C'est bon !

Je te félicite d'avoir cherché l'unité.
Non, il n'y a jamais d'unité quand on divise une grandeur par la même grandeur.
Ici on divise des radians par des radians : donc il n'y a pas d'unité.

Tu peux dire "fois" ; ce n'est pas une unité mais on le dit classiquement.

Donc le grossissement dans ces conditions est de 2 fois.

Posté par
Kellia
Exercice sur la loupe 11-11-09 à 16:23

Okei merci beaucoup .

Bonne fin d'après-midi.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la loupe 11-11-09 à 16:25

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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