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optique, loupe...

Posté par
CogoSum
06-11-12 à 14:54

Bonjour ! j'ai une ptit exercice de physique, et je ne vois pas comment le résoudre, si vous voulez bien m'indiquer la marche a suivre, merci !

Notre protagoniste est un philatéliste (collectionneur de timbre), sa vision est normal et il peut voir nettement des objets placé à plus de 25cm de son eil. Il observe, avec une loupe de vergence C=25, un timbre dont l'un des cotés à un elargeur de 1.5cm. Il place sont oeil à 4.0cm de la loupe.

1) Quelle distance maximale sépare le timbre de la loupe si il voit nettement l'image (faire un shema)) ?
1) solution: je ne comprend pas l'histoire de coté et largeur du timbre...

2) Quelle est la distance minimal entre le timbre et la loupe ?

3) Quelle est la distance permettant l'observation la plus confortable ?

Voila... je ne voit pas comment il faut s'y prendre... merci de vos réponses !

Posté par
CogoSum
re : optique, loupe... 06-11-12 à 20:16

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 06-11-12 à 20:33

Bonsoir,

Tu n'as pas besoin de cette donnée sur la largeur d'un côté du timbre pour répondre à ces trois questions.

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 10-11-12 à 23:41

Bonsoir ,
J'ai également cette exercice à faire et je ne vois pas comment répondre aux question, pourriez vous m'aidé , s'il vous plait ?

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 07:29

Tu connais le principe de ce forum : je peux t'aider mais tu dois montrer que tu travailles et que tu cherches par toi-même.

Alors, je suppose que tu as appris ton cours sur la loupe. Que proposes-tu pour la première question ?

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 14:18

D'accord, alors
Pour le 1. je propose qu'on calcul f'=1/C on aurra donc la distance à laquelle il voit nettement l'image. (je suis pas du tout sûr...)

f'= 1/25= 0,04 m.
donc 4 cm

Donc la distance maximal est de 4 cm.

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 14:23

Un œil "normal" voit sans fatique si l'image est à l'infini.

Pour que l'image donnée par une loupe soit à l'infini il faut que l'objet (ici le timbre) soit dans le plan focal objet de la loupe.

Donc, il faut que l'objet soit à 4 cm de la loupe puisque la distance focale de cette loupe vaut 4 cm

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 14:31

D'accord , si l'objet est supposons a 3 cm l'oeil verra mal ?
Et comment on fait pour connaitre la distance maximal et minimal puisque l'oeil ne voit bien l'image que quand l'objet est a 4 cm ?

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 14:33

L'œil ne regarde pas l'objet à travers la loupe. L'œil regarde l'image que la loupe donne de l'objet.

Et cet œil "normal" voit bien toutes les images situées entre 25 cm et l'infini.

As-tu vraiment appris ton cours ?

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 14:47

J'ai mes cours sous les yeux et je comprend se que vous dites, et quand je demande si l'oeil verra mal l'image a 3 cm c'est a travers la loupe c'est a dire que la loupe soit placé à 3 cm de l'objet. Ce que je comprend pas c'est que la loupe doit être a 4 cm de l'image pour que l'oeil voit l'image nettement , et ça on le sais grâce a la distance focal , comment on sait quel est la distance maximal et minimal ? (on cherchant dans mes cours je ne trouve pas du tout de formule ou autre qui ait un rapport avec les distance maximal et minimal)

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 14:50

La distance minimale entre le timbre et la loupe sera celle pour laquelle l'image se formera à la distance minimale entre l'œil et cette image, c'est-à-dire 25 cm

Posté par
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re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:04

Donc la distance maximal est l'infinie..

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:07

De quelle distance parles-tu ?

Il y a les distances entre le timbre et la loupe
et
il y a les distances entre l'œil et les images.

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:17

La distance maximal est l'infini entre l'oeil et les images. Et la distance maximal entre le timbre et la loupe , je sais pas c'est pas possible que se soit l'infini logiquement.

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:20

Pour que l'image du timbre soit à l'infini, où doit se trouver l'objet, c'est-à-dire le timbre ? (je croyais que tu avais déjà répondu à cette question)

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:25

Dans l'espace objet entre le foyer objet et le centre optique ?

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:30

Bien sûr... mais où, très précisément, pour que l'image soit à l'infini ?

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:38

je sais pas

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:42

Le cours...

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:52

sur le plan focal de l'objet ?

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 15:56

Oui, dans le plan focal objet, donc ici à 4 cm du centre optique de la loupe.

Posté par
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re : optique, loupe... 11-11-12 à 16:02

Ok ok, mercie beaucoup !

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 16:07

Et la distance minimale ?

À quelle distance du centre optique de la loupe faut-il placer l'objet (le timbre) pour que l'image qu'en donne la loupe soit à 25 cm de l'œil de l'observateur ?

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 16:25

je vois pas comment on peut trouver..

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 16:29

Quelle est la distance entre l'œil et la loupe (la réponse est dans l'énoncé) ?

Quelle est la distance minimale entre l'œil et l'image ? (la réponse est aussi dans l'énoncé)

Quelle est donc la distance entre le centre optique de la loupe et l'image ?

Il reste à appliquer la relation de conjugaison...

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 17:59

la distance oeil/loupe est de 4 cm et la distance minimal est 25 cm (?)
la relation de conjugaison c'est bien :
1/OA' - 1/OA = 1f' = C = 1/OF'

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 18:03

Tu n'as pas écrit la valeur de la distance entre le centre optique de la loupe et l'image. Quelle est donc cette distance ?

Oui pour la relation de conjugaison, mais attention ! Il faut utiliser des mesures algébriques ; donc, ne te trompe pas dans les signes.

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 18:58

La distance entre le centre optique de la loupe et l'image est donc de 29 cm (c'est cela ?)

J'arrive pas à comprendre comment on peut faire avec la relation de conjugaison ..

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 19:06



Puisque la distance entre l'œil et l'image vaut 25 cm
et que
la distance entre l'œil et le centre optique de la loupe est de 4 cm
c'est que
la distance entre le centre optique de la loupe et l'image sera de 21 cm

Formule de conjugaison pour une lentille mince de centre O, formule dite de Descartes
Le pied de l'objet est en A
Le pied de l'image est en A'
Le foyer image est en F'
L'axe optique est orienté (dans le sens de propagation de la lumière)

\large \frac{1}{\bar{OA'}}\;-\;\frac{1}{\bar{OA}}\;=\;\frac{1}{\bar{OF'}}

Or ici :
\bar{OA'}\,=\, -\,21 \,\rm{cm}
et
\bar{OF'}\,=\,+\,4  \,\rm{cm}

Ceci doit te permettre de calculer \bar{OA}

Posté par
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re : optique, loupe... 11-11-12 à 19:17

D'accord , je trouve pour OA = - 3,36
mais c'est pas possible que se soit negatif ? Donc je dis que OA= 3,36.

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 19:27

\bar{OA}\,=\,+\,3,36 : c'est faux !

\bar{OA}\,=\,-\,3,36 : ce serait exact si tu avais mis une unité (le centimètre) : \bar{OA}\,=\,-\, 3,36\,\rm{cm}

Bien sûr que la valeur est négative : l'objet est placé avant la loupe et il faut absolument apprendre à utiliser les mesures algébriques : tout ce qui est avant la lentille (dans le sens de propagation de la lumière qui va de l'objet vers la lentille) est repéré par une abscisse négative

Ici il n'y a pas d'image réelle qui aurait une abscisse positive puisque l'image est virtuelle et qu'elle a aussi une abscisse négative.

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 19:31

D'accord , merci beaucoup de votre aide et de votre patiente !

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 19:31

patience *

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 19:35

Je t'en prie.
À une prochaine fois !

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 21:39

Je suis de retour !

En relisant tout l'exo et en essayant de tout remettre au clair j'ai remarqué que pour que l'image soit renvoyer à l'infini il faut que A et F soit en un même point or la ça colle pas puisqu'on trouve que A est a -3,36cm et F est à -4 cm

c'est en fessant le schémas pour la question 1 que je me suis rendus compte que ça colle pas trop, dans mon schémas F et A sont a -4 cm et AB 1,5 cm et en traçant les trait qu'il faut je trouve B' et A' renvoyer à l'infini...

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 21:42

C'est que tu as mal relu.

1) A est F sont confondus : l'image est à l'infini
2) A est à 3,36 cm avant le centre optique de la lentille : l'image est à 21 cm de ce centre optique (et donc à 25 cm de l'œil de l'observateur)

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 21:45

oui mais si F est à 4 et A à 3,36 c'est plus confondu ..

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 21:48

Heureusement !

Sinon l'image serait à l'infini, comme dans le premier cas.

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 21:51

D'accord , j'avais pas compris que c'étais 2 cas distinct.
Alors pour le schéma du 1 je met bien A et F confondu ?

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 11-11-12 à 21:52

Bien sûr puisque l'on veut que l'image soit à l'infini.

Posté par
lmv
re : optique, loupe... 11-11-12 à 21:55

D'accord encore une fois merci

Posté par
Coll Moderateur
re : optique, loupe... 12-11-12 à 07:27

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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