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petit dm sur l'optique

Posté par
pat5
25-04-09 à 16:44

Bonjour à tous pouvez vous regardez mon exercice SVP

Enoncé:2 éléves cherchent à modéliser un microscope. Pour cela ils disposent:
- 1 banc d'optique avec des supports de lentilles
- 1 objet de hauteur h= 3.0cm éclairé par une source lumineuse; cet objet amet l'axe optique comme axe de symétrie: cette propriété pourra être utilisée dans les constructons
- 1 lentille convergente L1 de distance focale 5.0 cm
- 1 lentille convergente L2 de distance focale 10.0 cm
- 1 écran
- 1 diaphragme
*le système optiue d'un microscope est composé de 2 lentilles: 1 objectif et 1 oculaire. La distance focale de l'objectif est inférieure à la distance focale de l'oculaire. L'objectif donne un objet,1 image située entre le foyer objet et le centre optique de l'oculaire. Ce dernier permet ainsi d'obtenir l'image définitive
*1 loupe est une lentille convergente qui donne d'1 objet situé entre son foyer principal objet et son centre optique, 1 image droite, virtuelle et agrandie

I- 1ère expérience : image donnée par l'objectif

Les éléves placent sur le banc optique, l'objet plan BC perpendiculaire au banc et de centre A, la lentille L1 (objectif du microscope) et l'écran. Soient O1 le centre optique de L1 , F1 et F'1 ses foyers principaux objet et image. L'objet est situé à 6 cm en avant de L1. Les éléves déplacent l'écran de façon à obtenir 1 image nette. Soit B1C1cette image de centre A1: figure 1 ci-après

1En utilisant les formules de conjugaison

a. Véifier que la position de l'écran représnté sur la figure 1 permet d'obtenir 1 image nette
Rép: J'ai tracé les rayons lumineux et donc l'intersection de B1 et C1 se trouvent sur l'écran --> on a donc bien une image nette.
Formule de Conjugaison:1/OB1-1/0B=1/0F'1
                        1/OB1= 1/0B+1/OF'1
                             =1/5 +1/6
                             =11/30
                         OB1= 30/11
b. Vérifier que la taille de l'image est B1C1=15cm
Rép: Formule de grandissement:
B1C1/BC= OB1/OB
B1C1= (OB1/0B)*BC
    30/11*1/6*3
     =1.36
Je me suis trompée mais je ne vois pas mon erreur!

2.Parmi les termes ci dessous, choisir avec justification ceux qui donnent les caractéristiques de l'image: réelle- virtuelle- agrandie- réduie- droite - renversée
Rép: réelle  car elle se situe sur l'écran-agrandie: car l'objet faisait 3 cm et l'image fait 15 cm et renversée: système de la loupe
Est ce bon?

3. En travaillant dans les conditions de Gauss, les élèves auraient pu améliorer la qualité de l'image
a) Enoncer les conditions de Gauss:
Rép: les rayons lumineux pénétrant dans la lentille doivent être peu inclinés sur l'axe optique et passer au voisinage du centre optique
b) Pa quel moyen expérimental aurait ils pu procéder?
Rép: Diaphragme devant la lentille??

II- 2ème expérience: image définitive

Les élèves retirent l'écran et placent sur le banc d'optique la lentille 2 (oculaire du microscope) telle que sin centre optique O2 soit à une distance =36.0cm de O1
Soient F2 et F'2 les foyers principaux objet et image de L2
1. En utilisant les données de la question I-, représenter à l'échelle, B1C1 sur la figure 1. Quel est le rôle joué par B1C1 pour L2
Rép: B1C1 est l'objet pour L2
2.Construire l'image définitive B2C2
Rép: c'est bon
3.Vérifier dans ce cas, la lentille L2 est une loupe
faire les calculs nécesaires
Rép: Faut il faire la formule du grandissement?

Merci d'avance

Posté par
Marc35
re : petit dm sur l'optique 27-04-09 à 20:11

Bonsoir,
Il ne faudrait pas oublier que la formule de conjugaison est avec des mesures algébriques.
\bar{OA}\,=\,-6
\bar{OF^'}\,=\,5
\frac{1}{\bar{OA^'}}\,-\,\frac{1}{\bar{OA}}\,=\,\frac{1}{\bar{OF^'}}
\frac{1}{\bar{OA^'}}\,=\,\frac{1}{\bar{OF^'}}\,+\,\frac{1}{\bar{OA}}
\frac{1}{\bar{OA^'}}\,=\,\frac{1}{5}\,+\,\frac{1}{-6}
\frac{1}{\bar{OA^'}}\,=\,\frac{1}{5}\,-\,\frac{1}{6}
\frac{1}{\bar{OA^'}}\,=\,\frac{6\,-\,5}{30}
\frac{1}{\bar{OA^'}}\,=\,\frac{1}{30}

\bar{OA^'}\,=\,30 cm

Posté par
Marc35
re : petit dm sur l'optique 27-04-09 à 20:17

Dans le problème, les notations ne sont pas celles que j'ai utilisées
\frac{1}{\bar{OB_1}}\,-\,\frac{1}{\bar{OB}}\,=\,\frac{1}{\bar{OF^'_1}}
donc
\frac{1}{\bar{OB_1}}\,=\,\frac{1}{\bar{OF^'_1}}\,+\,\frac{1}{\bar{OB}}
mais
\bar{OB}\,=\,-6
\bar{OF^'_1}\,=\,5
\frac{1}{\bar{OB_1}}\,=\,\frac{1}{5}\,-\,\frac{1}{6}
\frac{1}{\bar{OB_1}}\,=\,\frac{1}{30}

\bar{OB_1}\,=\,30\,\,cm

Posté par
Marc35
re : petit dm sur l'optique 27-04-09 à 20:18

L'erreur dans la formule du grandissement vient de l'erreur sur  \bar{OB_1}



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