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Physique Optique 1ere S

Posté par
Violinstar44
14-11-12 à 16:09

Bonjour,

J'ai un exercice de physique que j'ai fais, mais il y a quelques questions qui me posent problème. En voici les énoncés, ainsi que mes réponses en italique :

Physique Optique 1ere S

b) Le schéma ci-dessus représente les positions de l'objet, de la lentille et de l'écran lorsque le grandissement est égal à -1. Refaire le schéma sur votre copie (avec AO = OE) et construire l'image A'B' sur l'écran sachant que le grandissement est égal à - 1. Justifier la construction et placer le foyer F' sur le schéma.

b) On sait que lorsque le grandissement est négatif, l'image est renversée. Puisque γ est égale à -1, l'image A'B' est la même taille que l'objet AB.
Nous disposons de trois rayons utiles pour construire l'image B' du point B :
-le rayon passant par le centre optique de la lentille qui ne subit aucune déviation ;
-le rayon issu de B parallèle à l'axe optique sortant de la lentille avec une direction passant par le foyer image F' ;
-et le rayon issu de B dont la direction passe par le foyer objet F, sortant de la lentille parallèle à l'axe optique.
En effet, le rayon passant par O suffit pour déterminer la position de B'.


[img3]


c) Utiliser la relation de conjugaison de Descartes et l'expression du grandissement pour obtenir f ' en fonction de D. On mesure D = 60,0 cm. En déduire la distance focale f' de (L).

c) Pour obtenir f' en fonction de D, j'utilise la méthode de Silbermann :
La relation de conjugaison de Descartes s'écrit : 1/OE-1/AO=1/f^' , soit -2/AO = 1/f' , soit : OA = -2f'.
Le grandissement transversal est égal à : γ = -1.
OE = -AO → (AO + AE) = - AO → AE = D = -2 AO d'où : f' = D/4
Application numérique : f' = 60/4 = 15 cm.


d) L'incertitude sur la mesure est égale à 0,1 cm. Ecrire le résultat concernant f' sous la forme d'un encadrement ( _ _ _ < f'<_ _ _)

d) Si D - 60,0 + 0,1 soit 60,1 cm, on a :
f' = D/4 = 60,1/4 = 15,025 cm

Si D = 60,0 - 0,1 soit 59,9, cm on a :
f' = D/4 = 59,9/4 = 14,975 cm

On obtient donc l'encadrement de f' : 14,975 cm < f' < 15,025 cm


3. Quelle est la méthode de mesure de f' la plus précise ?
3. [Pour cette question, je ne suis pas sûre. Je pense que c'est celle de Silbermann, mais comment je justifie ?]


J'ai fais le reste de l'exercice, mais je ne suis pas seulement pas sure de ces questions.

Merci beaucoup en avance !

Physique Optique 1ere S

Posté par
Violinstar44
re : Physique Optique 1ere S 14-11-12 à 16:12

Je suis désolée, c'est le mauvais schéma à la fin du poste. Voici le correct :

Physique Optique 1ere S

C'est pour la question b).

Merci!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique Optique 1ere S 14-11-12 à 16:28

Bonjour,

Cet exercice (du CNED, sauf erreur) a déjà été posté et résolu plusieurs fois.

La construction est correcte.

f ' = D / 4 est une propriété bien connue de la lentille convergente quand l'image renversée a la même taille que l'objet et que les distances de l'objet à la lentille et de la lentille à l'image valent toutes deux, deux fois la distance focale.

Je comprends mal ta résolution de la relation de conjugaison. Pour ma part, je ne sais pas faire autrement qu'employer les mesures algébriques.

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'}\ }

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

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

Puisque \large \gamma\,=\,-\,1
on a
\bar{OA'}\,=\,-\,\bar{OA}
d'où
\bar{OA}\,=\,-\,2.f'
et
\bar{OA'}\,=\,+\,2.f'
comme
\bar{AO}\,+\,\bar{OA'}\,=\,D

on en déduit f ' = D / 4

Impossible de répondre à la troisième question puisque tu n'as pas recopié la première question et la première méthode...

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique Optique 1ere S 14-11-12 à 16:29

Quelle est la différence entre les deux schémas ?

Posté par
Violinstar44
re : Physique Optique 1ere S 22-11-12 à 18:30

Je m'excuse de ma réponse tardive. Je suis désolée. Je vous remercie pour toute votre aide. En général, j'ai des difficultés avec le terme « justifier ». Mais je réélaborerai ma question prochainement, quand je trouve des exemples plus claires. Merci encore pour votre réponse.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique Optique 1ere S 22-11-12 à 21:27

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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