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Optique : observation du soleil

Posté par
Mokmok
24-10-19 à 11:33

Bonjour,
Je suis en prépa et j'ai un DM de physique à rendre pour dans 2 semaines... mais je suis bloquée à la 2ème et 3ème question ! Le sujet :

On considère une loupe constituée d'une lentille convergente circulaire de distance focale f'=12,5cm. Le diamètre de la loupe est d=4,00cm.
1) rappeler les conditions habituelles d'utilisation d'une loupe : pour observer quels genres d'objets, et situés à quel endroit ?
2) démontrer par le calcul que l'objet à observer doit se situer entre le plan focal objet et la lentille.
3) dans le cas d'une utilisation permettant une vision sans accommoder, exprimer puis calculer la puissance P de la loupe définie par le rapport alpha'/R, où alpha' est l'angle sous lequel on voit limage et R la taille de l'objet. Un schéma est exigé.

Pour la question 1) j'ai répondu : une loupe est utilisée pour observer de petits, voire très petits objet situés entre le plan focal objet et la lentille.

Mais je ne sais pas comment répondre à la question 2) et à la 3)...

Je vous remercie pour votre aide. J'attends vos réponses.

Posté par
vanoise
re : Optique : observation du soleil 24-10-19 à 12:40

Bonjour
Juste quelques indications puis je te laisse travailler :
Pour 2 : l'image doit être virtuelle donc située derrière la lentille par rapport à l'œil. L'objet est réel et aussi situé derrière la lentille par rapport à l'œil. Le résultat est immédiat en utilisant la formule de conjugaison de Newton mais on y arrive aussi avec celle de Descartes.
Pour 3 : pour qu'un œil normal voit sans fatigue à travers la loupe, l'image de l'objet doit être virtuelle et rejetée à l'infini. Cela impose une position bien particulière de l'objet. Il faut faire un schéma clair de cette situation. Un peu de trigonométrie suffit alors...

Posté par
Mokmok
re : Optique : observation du soleil 24-10-19 à 14:33

Je vous remercie pour votre réponse vanoise
J'avais déjà pensé à utiliser la formule de conjugaison sauf que je bloque quand même ! Je connais la distance focale et je cherche la position de l'objet donc si A est l'objet et O la lentille :
OA = OA' * f' / (f' - OA')
L'image se forme derrière la lentille donc sa valeur est négative mais je ne sais pas quoi faire de plus....

Posté par
vanoise
re : Optique : observation du soleil 24-10-19 à 15:24

Tu ne semble pas connaître la formule de conjugaison de Newton. On peut quand même s'en sortir. Puisqu'on cherche à localiser la position de l'objet, il est préférable d'écrire :

\overline{OA'}=\frac{f'\cdot\overline{OA}}{f'+\overline{OA}}

La lentille est convergente : f' > 0 ; l'objet et l'image sont toutes deux à gauche de la lentille si l'œil est à droite. Le sens positif étant le sens de propagation de la lumière (gauche vers droite du schéma) :

\overline{OA}<0  et  \overline{OA'}<0

Cela n'est compatible avec la première formule ci-dessus que si :


 \\ f'+\overline{OA}>0\quad soit\quad\overline{AO}<f'

Posté par
Elisa09012001
re : Optique : observation du soleil 25-10-19 à 00:33

Bonsoir, j'ai le même DM et le meme probleme. J'ai essayé avec la formule de Newton et je ne vois pas en quoi la reponse est immédiate?
Merci

Posté par
vanoise
re : Optique : observation du soleil 25-10-19 à 19:54

Formule de conjugaison de Newton :

\overline{FA}\cdot\overline{F'A'}=-f'^{2}

Puisque l'image doit être virtuelle (elle est "vue" par l'œil à travers la loupe) :

\overline{F'A'}<0

Cela n'est conforme à la relation de Newton que si :

\overline{FA}>0

Posté par
Elisa09012001
re : Optique : observation du soleil 26-10-19 à 11:41

Ah oui d'accord j'ai compris merci



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