Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths sup
Partager :

Optique

Posté par
Kekeee
08-11-20 à 12:23

Bonjour tout le monde, j'ai quelques difficultés face au problème suivant:

« Un photographe amateur souhaite photographier un insecte et obtenir des images de grande taille. Pour cela il doit s'approcher très près de l'insecte, mais le problème est alors d'obtenir une image nette.
L'objectif de l'appareil photographique est constitué d'une lentille convergente L1 de focale f'1= 75 mm et de centre O1.
Le capteur numérique est à une distance d de O1 derrière la lentille : d est une distance réglable entre f'1et f'1+r (où r = 8,0 mm est le tirage de l'objectif).

1. L'insecte est assimilé à un objet AB de taille 1,5 cm, et le photographe approche son objectif jusqu'à 20 cm de l'animal. Peut-il le photographier en ayant une image nette sur le capteur ?

2. Le photographe fixe devant l'objectif une lentille additionnelle L2 (appelée bonnette en français, closeup lens en anglais), convergente, de centre O2, de vergence V2= 4,0 ; la distance D = O2O1 est constante et égale à 2,0 cm.

On notera A1 B1l'image intermédiaire et A'B' l'image finale.

a) Préciser le rôle (objet/image) de A1B1 pour les deux lentilles.

b) Préciser les objets et images conjugués par les différentes lentilles : ... ...

c) Où se trouve un objet dont l'image est nette sur la pellicule pour la distance d minimale?

d) Déterminer la position F2A puis O2A (les deux en mesures algébriques) de l'objet pour lequel la distance d est maximale.

e) Le photographe photographie son grillon en s'approchant toujours à 20 cm (O2A = -20 cm (mesure algébrique)). La mise au point étant faite, calculer la taille de l'image A'B' sur le capteur.
Indication : on commencera par rechercher la position de l'image finale avant d'en chercher la taille.

Merci à tous pour votre aide...

Posté par
vanoise
re : Optique 08-11-20 à 12:35

Bonjour
Pour chaque question, tu as intérêt à faire un schéma soigné avec tracé de quelques rayons lumineux. Tu peux scanner et poster ici ces schémas. Peux-tu expliquer ce que tu as réussi à faire et ce qui te bloque ? Plus facile de t'aider ensuite !

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 12:56

Salut vanoise je fais ça de ce pas.

Pour la première question il faudrait que j'arrive à vérifier s'il y a stigmatisme rigoureux ou non je pense. Mais je ne sais pas trop comment m'y prendre.

J'enverrais des photos prochainement, je suis sur téléphone.

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 13:20

Voilà mes schémas:

Optique

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 14:30

?

Posté par
vanoise
re : Optique 08-11-20 à 14:35

OK pour le schéma.  Tu dois savoir qu'un stigmatisme rigoureux est impossible avec une lentille. En revanche, on peut obtenir un stigmatisme approché (largement suffisant compte tenu des imperfections du capteur puis de l'oeil regardant la photo) en utilisant la lentille dans les conditions de Gauss. En clair : les conditions de Gauss sont-elles vérifiées de façon satisfaisante ?

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 15:14

Comment je peux être sûr que les rayons sont paraxiaux (proche de l'axe optique) et peu inclinés par rapport à l'axe optique pour être dans les conditions de Gauss? Tout dépend de comment on regarde l'insecte non?

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 15:15

Comment je peux savoir*

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 15:23

La question est peut-il le photographier en ayant une image nette sur le capteur;

Je pense que oui car si l'on se place en face de l'insecte (sans être trop incliné) et comme l'insecte mesure 1,5 cm les rayons incidents seront suffisamment proche de l'axe optique.

Cependant j'ai déterminé la position du point A' et je trouve qu'il se situe à 12cm de l'axe optique, or le capteur est réglable en 7,5 et 8,3 cm donc l'image ne peut pas se former sur le capteur lorsque son objectif se trouve à 20cm de l'animal?

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 15:24

12 cm du centre optique*

Posté par
vanoise
re : Optique 08-11-20 à 15:39

Tu as bien compris : pas de problème avec les conditions de Gauss mais, si l'objet est à 20cm de la lentille, l'image se forme 12cm derrière la lentille or, cette distance doit être comprise entre 7,5 et 8,3cm. Impossible donc d'obtenir une image nette. Deux possibilités :
1° augmenter la distance entre l'objet et la lentille mais cela va diminuer la taille de l'image.
2° :ajouter une bonnette : c'est l'étude qui suit.

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 16:01

Oh merci vanoise on ne pas souvent que j'ai bien compris ça fait plaisir à entendre.

Je refais un schéma pour la question 2?

Posté par
vanoise
re : Optique 08-11-20 à 16:12

Oui : cela devrait t'aider à comprendre. Pour les calculs, il faut commencer par trouver l'image A1B1 de l'objet AB par la bonnette seule  puis écrire que A1B1 est l'objet pour l'objectif qui en donne l'image définitive sur le capteur.

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 16:50

Voilà mon schema 2;

Optique

***Image recadrée => les propositions manuscrites doivent être recopiées***

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 16:53

Je n'ai pas très bien compris la question 2) a) que l'on me demande?

Posté par
vanoise
re : Optique 08-11-20 à 17:25

Tu places la bonnette 2cm devant l'objectif donc à 18cm de l'objet réel.  Il faut commencer par déterminer les caractéristiques de A1B1  : image de AB  par la bonnette seule.  Ensuite il faut considérer A1B1 comme objet pour l'objectif qui en donne l'image A'B' sur le capteur.

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 17:46

Ok ça c'est la question 2)a)

Ensuite la question 2)b) c'est simplement la même chose mais dite sous forme de schéma

Ensuite la 2)c) je fais comment?
Ce que j'ai fait c'est que j'ai calcule O2A à l'aide de O2A et f'2 (tout en mesure algébrique bien sûr). Et je trouve que O2A est environ égale à 15,2 cm mais je ne pense pas que ce soit bon puisque je ne fait qu'intervenir la bonnette et pas la lentille L1 ce qui ne correspond pas à la situation?

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 17:46

15,3*

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 18:45

?

Posté par
vanoise
re : Optique 08-11-20 à 19:01

pour c) : La valeur minimale de d correspond à une image définitive dans le plan focal image de l'objectif. A1B1 est donc à l'infini. AB est donc dans le plan focal objet de la bonnette.
pour e) : j'ai déjà fourni des indications dans mon message de 17h25

Posté par
Kekeee
re : Optique 08-11-20 à 19:30

Pour la c) c'est suffisant comme reponse? Je ne comprends pas pourquoi forcément si A1B1 est à l'infini alors AB est dans le plan focale objet de la bonette

Posté par
vanoise
re : Optique 08-11-20 à 19:51

Propriétés fondamentale d'un plan focal objet  : un objet appartenant à ce plan à son image rejetée à l'infini.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !