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Optique géométrique

Posté par
Mailis
22-09-13 à 11:03

Bonjour, pourriez-vous m'aider pour un exercice? S'il vous plaît

Enoncé:
Un photocopieur permet de reproduire un document formant son image sur un tambour photosensible. On assimilera l'objectif du photocopieur à une lentille mince convergente et le tambour photosensible à un écran plan, orthogonal à l'axe optique de la lentille.

Questions:
a- L'image obtenue est-elle réelle ou virtuelle, droite ou renversée?
b- Sur un schéma sans soucis d'échelle, représenter l'objet AB et son image A'B'
c- En traçant un rayon de lumière particulier, montrer que le centre optique de la lentille est le milieu du segment AA'
d- Retrouver cette position à partir de la formule de grandissement

Je ne demande pas de me faire l'exercice, seulement de l'aide parce que j'ai déjà passer presque 1h sur cette exercice sans savoir comment faire. Je bloque totalement.
Merci a ceux qui voudront bien m'aider

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 11:11

Bonjour,

As-tu commencé par apprendre ton cours ?

Dans quelles conditions peut-on obtenir une image sur un écran quand on dispose d'une lentille convergente ?

L'image est-elle dans ces conditions réelle ou virtuelle, droite ou renversée ?

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 11:21

Mon cours je l'ai appris, puis relu des dizaines de fois mais je n'ai pas réussi..

Mon professeur a dit que lorsque le l'objet se trouve entre le foyer objet et la lentille, l'image est virtuelle. Donc je suppose qu'il faut que l'objet soit situé avant le foyer objet. Je n'ai pas plus d'information que ça dans ma leçon (pour cette question)

Je n'y arrive pas, je comprends pas.

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 11:23

Oui, il faut que l'objet soit situé avant le foyer objet.

Même réponse : il faut que la distance de l'objet au centre optique de la lentille soit supérieure à la distance focale.

Il y a dans ton livre des schémas correspondant à ce cas.

L'image est-elle réelle ou virtuelle, droite ou renversée ?

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 11:34

L'image est réelle et renversée?
J'ai regardé un manuel que j'ai et ils disent que l'image est réelle et renversée si l'objet est situé entre - l'infini et F. Mais c'est vrai tout le temps?

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 11:42

Oui, c'est cela.

Quand l'objet est situé entre l'infini et le foyer objet, son image donnée par une lentille convergente est réelle (donc elle peut être recueillie sur un écran, ce qui est indispensable ici) et renversée.

La distance entre l'objet et la lentille n'est pas du tout quelconque car on veut que le grandissement soit égal à -1

Cela tu dois le voir en répondant aux questions b) et c)

As-tu fait le schéma ?

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 11:51

POur le schéma,je dois placer l'objet AB et et son image A'B' sans me soucier de l'échelle, je les mets a n'importe quelle distance de la lentille?

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 11:54

Oui, mais attention : AB et A'B' ont la même taille, sachant que A'B' est renversée par rapport à AB

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:03

J'ai fais le schéma, il a l'air d'être correct. Je ne peux pas le joindre a mon message, ça ne marche pas..

Ils parlent d'un rayon de lumière particulier mais lequel? Pour trouver l'image A'B' j'ai tracer les rayon lumineux qui passent par le centre optique et par le foyer image.

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:07

Probablement quelque chose comme ceci :

Optique géométrique

D'accord ?

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:08

Voila mon schéma

Optique géométrique

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:09

Il est très bon ton schéma !

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:13

Merci!
Quel rayon lumineux est ce que je dois utilisé pour répondre a la question c?
J'ai tracé les 3 seuls que je connais (il y en a que deux sur le schéma) mais je comprends pas comment je peux le montrer

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:16

Appelle O le centre optique de la lentille.

Considère par exemple les deux triangles rectangles ABO et A'B'O
Que peux-tu en dire ?

Ou encore souviens-toi du théorème de Thalès (configuration "papillon").

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:22

Je sais pas si ça marche mais ils sont tous deux symétriques par rapport a O.
Pour Thalès je vois comment l'appliquer mais pas trop comment expliquer...

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:29

Les triangles rectangles sont égaux :

. rectangles en A et A' (sur ma figure)
. opposés par le sommet, les angles \widehat{BOA} et \widehat{B'OA'} ont même mesure
. les côtés AB et A'B' ont même longueur

Donc les triangles sont égaux et en particulier OA = OA'
________

Avec Thalès tu vas retrouver directement la réponse à la dernière question.

Que vaut le grandissement ? (j'ai déjà donné la réponse...)

Quelle relation te permet de trouver le grandissement ? Application...

Attention : je te conseille vivement d'utiliser les mesures algébriques et pas les simples longueurs de segments.

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:31

Merci pour ton aide!
J'y serai encore si tu m'aurai pas aidé
Merci beaucoup !!

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 12:57

Comment réponds-tu à la question d) ?

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:12

Pour répondre a la question d):
J'ai retracer le schéma sur du papier milimétré et j'ai utilisé les longueurs pour pouvoir trouver la grandissement

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:15



Pour répondre à cette question il faut
. d'abord bien lire l'énoncé
. connaître son cours

Bien lire l'énoncé : "on veut reproduire le document" ; on ne veut ni l'agrandir ni le réduire
Connaître son cours : l'image donnée est renversée (comme tu as pu le retrouver dans les schémas que nous avons faits)

Donc : que vaut le grandissement dans une photocopieuse ? (j'attends une valeur numérique, rien d'autre ; mais fait attention, l'image est renversée...)

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:19



Heu alors c'est -1 parce que si on veut ni l'agrandir ni le réduire il faut que le grandissement fasse 1 ou -1 mais comme l'image est renversée alors c'est négatif. Donc -1

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:22



(Relis mon message de 11 h 42 : j'avais donné la réponse )

Maintenant :

Grandissement \normalsize \gamma
L'objet est AB
L'image est A'B'

\large \gamma\;=\;\frac{\bar{A'B'}}{\bar{AB}}\;=\;\frac{\bar{OA'}}{\bar{OA}}

Tu sais que \bar{A'B'}\,=\,\gamma\,\times\,\bar{AB}\,=\,\,-\bar{AB}

Qu'en déduis-tu pour \bar{OA} et \bar{OA'}

Est-ce que cela correspond à nos dessins ?

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:27

Pour OA et OA' on fait pareil que pour A'B' et AB?

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:30

Pour \bar{OA} et \bar{OA'} il te suffit d'appliquer la relation de ton cours (grandissement \gamma)

\large \gamma\;=\;\frac{\bar{A'B'}}{\bar{AB}}\;=\;\frac{\bar{OA'}}{\bar{OA}}

et tu sais que \large \gamma\;=\;-\,1

Facile...

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:33

Je comprends pas comment faire..
Comme tu dis c'est facile mais j'y arrive pas. Je vois pas comment faut faire

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:38

Ça alors !

\large \frac{\bar{OA'}}{\bar{OA}}\,=\,-\,1

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

Les deux segments ont même longueur mais sont orientés en sens inverse

A' est bien le symétrique de A par rapport à O

Posté par
Mailis
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:45

Merci
C'est vrai que c'est facile
Mais je voyais pas du tout le truc :/
Merci beaucoup!

Posté par
Coll Moderateur
re : Optique géométrique 22-09-13 à 13:49

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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