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Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois

Posté par
bbara25
10-12-12 à 15:08

Bonjour
Je veux faire cet exercice mais je le comprends pas vraiment et j'ai besoin qu'on m'explique s'il vous plaît

D'un objet réel AB, on veut obtenir une image réelle renversée 4 fois plus grande que l'objet sur un écran située à 5m de l'objet. A partir du graphe, préciser le genre, la position et la distance focale de la lentille utilisée. En déduire sa vergence.

D'abord je considère que la lentille est convergente car l'image est réelle.
la lentille est à 5m de l'objet.

Ce que je n'arrive pas à trouver c'est sa distance focale et sa vergence
Que faire s'il vous plaît
Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 15:23

Bonjour,

D'accord pour la lentille convergente.
Mais lis bien l'énoncé :

Citation :
... sur un écran située à 5m de l'objet.


Ce n'est pas la lentille qui est à 5 m de l'objet.

As-tu commencé par faire une figure ?

Que t'apprend le rayon qui passe par le centre optique de la lentille ?

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 15:45

Vraiment je ne sais même pas comment faire cette figure j'ai confondu la position de la lentille et de l'écran
Voulez vous me donner plus d'indices s'il vous plaît

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 15:49

je viens de faire une figure j'ai remarqué que l'objet est située à une distance inférieur à 2f.

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 15:52

Je pense que tu connais bien les trois rayons utiles pour construire l'image donnée par une lentille mince d'un objet.

AB : c'est l'objet
O : c'est le centre optique de la lentille
A'B' : c'est l'image ; elle est renversée et quatre fois plus grande que l'objet.

Je m'intéresse à un seul rayon : BOB'

Ce rayon qui passe par le centre optique de la lentille n'est pas dévié par celle-ci. BOB' est donc une droite

Je considère maintenant les deux triangles : OAB et OA'B'
ce sont des triangles rectangles qui ont tous leurs angles égaux ; ce sont donc des triangles semblables.
Je sais que A'B' / AB = 4 (je ne m'occupe pas pour l'instant du signe du grandissement ; je considère donc des longueurs de segments, comme en géométrie)
que vaut OA' / OA ?

Si tu préfères une autre méthode, tu peux aussi t'intéresser au théorème de Thalès (d'un usage constant en optique géométrique)

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:02

Comment faire avec Thalès puisque j'ai pas de donner, je suis coincée

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:04

Tu as toutes les données qu'il faut.
Je ne te demande pas les valeurs de OA et de OA' (pas tout de suite... ), je te demande seulement la valeur du rapport OA' / OA

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:05

la formule du grandissement n'est ce pas c'est A'B'/AB = OA'/OA
OA'/OA = 4  

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:09

Donc par Thalès ça me donne A'B'/ AB = OA'/OA = OB/OB'

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:11

Très bien.

Alors, puisque l'image est renversée on va écrire non pas avec les longueurs mais avec les mesures algébriques :

\Large \frac{\,\bar{A'B'}\,}{\,\bar{AB}\,} \ = \ \frac{\,\bar{OA'}\,}{\,\bar{OA}\,}\ = -\,4
______________

Mais on va continuer sans s'occuper des signes encore un tout petit peu.

OA' / OA = 4
OA + OA' = 5 m

Que valent OA et OA' ?

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:20

OA' = 4OA
donc OA + OA' = 4OA +OA = 5OA
5OA = 5
OA = 1m

OA' = 4m

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:27



Alors, je le refais avec les mesures algébriques :

\Large \frac{\,\bar{A'B'}\,}{\,\bar{AB}\,} \ = \ \frac{\,\bar{OA'}\,}{\,\bar{OA}\,}\ = -\,4

 \bar{AO}\,+\,\bar{OA'}\,=\,5 \,\rm{m}
ou
 -\,\bar{OA}\,+\,\bar{OA'}\,=\,5 \,\rm{m}

Donc

\bar{OA'}\,=\,-\,4\,\bar{OA}

-\,5\,\bar{OA}\,=\,5\,\rm{m}

\bar{OA}\,=\,-\,1\,\rm{m}
et
\bar{OA'}\,=\,+\,4\,\rm{m}

A se trouve avant (signe "moins") le point O, dans le sens de propagation de la lumière
A' se trouve après (signe "plus") le point O, dans le sens de propagation de la lumière


Voilà, c'est plus correct ainsi (mais probablement plus difficile pour toi, même s'il faut s'y habituer)

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:40

Maintenant comment dois-je m'y prendre pour la suite???

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:45

En faisant ce que demande l'énoncé...
 

Citation :
A partir du graphe, préciser le genre, la position et la distance focale de la lentille utilisée

Tu as déjà déterminé le genre : une lentille mince convergente
Tu as déjà déterminé la position de la lentille : 1 mètre après l'objet et 4 mètres avant l'écran

Il reste, toujours à partir de la figure que tu as faite, à déterminer la distance focale (et c'est encore Thalès ou les triangles semblables, au choix...)

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:55

Je vais devoir te quitter (car je fais aussi du soutien scolaire dans mon quartier avec de "vrais" élèves)

Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois

Je ne sais pas comment est ta figure. Je t'envoie la mienne...

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 16:58

Est ce que c'est à partir du triangle AOB que je dois passer par le théorème de Thalès

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 10-12-12 à 17:04

Merci infiniment je termine demain

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 11:06

Il est évident que les triangles à utiliser ont soit F soit F' comme sommet !
Tu as l'embarras du choix

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 12:14

bonjour Coll
Depuis hier nuit je travaille là desssus mais j'ai toujours pas de solution...j'ai beau regardé la figure mais, je vois pas comment faire sincèrement,

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 12:26

Ou bien :
Je nomme C le point d'intersection du rayon bleu avec la lentille :
Les triangles FBA et FCO sont semblables
D'où la solution...

Ou bien :
Je nomme D le point d'intersection du rayon rouge avec la lentille :
Les triangles F'B'A' et F'DO sont semblables
D'où la solution...

Ou bien :
AB OC
Les sécantes AO et BC se coupent en F
Thalès...
D'où la solution...

Ou bien :
A'B' OD
Les sécantes A'O et B'D se coupent en F'
Thalès...
D'où la solution...

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 12:34

est ce que je dois faire FA/FO = AB/OC = FB/FC

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 12:38

Mais oui... (la première égalité suffit d'ailleurs)

Et n'oublie pas que AO = 1 m

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 12:47

OC = A'B' = 4
AB = 1
mon problème c'est quand je pose les égalités je connais que ces deux données

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 12:50

Exact.

Mais tu sais aussi que AO = AF + FO = 1 m

et cela suffit pour trouver FO (et donc la distance focale, et donc la vergence...)

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 13:07

AO = AF + OF
OF + AF = 1
AF = 1 - OF
Donc je remplace AF

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 13:10

Fais-le !

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 13:18

1-OF/OF = AB/OC
1-FO = 4/4
1- FO / FO =  1
2FO = 1
FO = 1/2

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 13:32

Si FO = 0,5
la vergence est C = 2 dioptries

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 14:04



\large \frac{FA}{FO}\ =\ \frac{AB}{OC}\ =\ \frac{1}{4}
donc
FO = 4FA
Et
FA + FO = 1 m

Continue !

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 14:11

Merci sincèrement Coll pour tout ce que tu fais
mais comment obtient on FA/FO = AB/OC = 1/4
expliquez s'il vous plaît

FA + FO = 1
4FA + FA = 1
5FA = 1
FA = 1/5
FO = 4 x 1/5
FO = 4/5

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 11-12-12 à 18:15

Je recopie les deux premières lignes de ton message de 12 h 47 :
 

Citation :
OC = A'B' = 4
AB = 1


Oui,

FO = OF' = 4/5 m = 0,80 m

La distance focale vaut donc... 0,80 m

et la vergence (sans oublier l'unité) ?

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 12:25

Bonjour
Excusez moi hier j'avais un problème avec ma machine....Après j'aurais besoin à nouveau de plus amples explications sur la manière dont on a trouvé la position et la distance focale dans cet exercice si c'est posssible s'il vous plaît

Merci de votre compréhension

Donc la distance focale est 0,80m
et C = 1/f
C = 1/0,80
C = 1,25 dioptries (je sais pas comment faire le symbole avec le latex)

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 12:35

Oui, la vergence vaut bien 1,25 dioptries ou 1,25
___________

Comment faire un ? Sous le cadre d'écriture, tu cliques sur et tu vois apparaître de très nombreux symboles, et en particulier tout l'alphabet grec. est la quatrième lettre de cet alphabet. Il suffit de cliquer sur les symboles dont tu as besoin.
___________

Je voudrais revenir sur AB = 1 et A'B' = 4
On ne sait pas vraiment cela ; l'énoncé ne donne pas la dimension de l'objet ni celle de l'image.
Mais l'énoncé dit que le grandissement vaut 4
Donc on sait que A'B' / AB = 4 ou, ce qui est la même chose, que AB / A'B' = 1/4
et cela suffit pour utiliser les rapports de longueurs connus par les théorèmes des triangles semblables ou par le théorème de Thalès.
___________

Enfin, il serait préférable, pour tout l'exercice, de travailler avec les mesures algébriques et pas seulement avec les longueurs des segments.

Si tu as des questions... pose-les !

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 12:47

Oui car j'ai un autre exercice mais je voudrais le poster qu'après avoir compris celui-ci...
Donc je voudrais savoir s'il y'a une formule simple pour trouver la position et la différence si on connaît pas la vergence...
et aussi où se placerait l'écran dans le graphe

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 12:49

j'ai essayé de reprendre l'exercice mais quand je mais les signes moins les calculs se compliquent pour moi...en transposant d'un membre à l'autre

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 12:49

quand je "mets"

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 12:53

La physique n'est pas une question de "formule" !

L'optique géométrique se traite en appliquant les théorèmes de la géométrie.
Il faut savoir faire une figure, au moins approximative (le cours permet de connaître quelques figures qui reviennent sans cesse)
Les démonstrations avec la géométrie sont aussi "résumées" dans quelques relations qu'il est utile de savoir car elles permettent d'aller beaucoup plus vite que de devoir tout re-démontrer (dans cet exercice tu as utilisé la relation qui permet de calculer un grandissement en fonction des distances objet-lentille et lentille-écran ; ou inversement, d'exprimer le rapport de ces distances si l'on connaît le grandissement).

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 12:54

Tes messages de 12 h 49...
Cela, ce n'est plus une question de physique mais c'est l'algèbre élémentaire qui est apprise au collège en mathématiques...

Posté par
bbara25
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 12:57

OUI merci je poste l'autre exercice qui s'apparente un peu à celui ci, je crois

Posté par
Coll Moderateur
re : Les lentilles: Image réelle renversée 4 fois 12-12-12 à 13:02

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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