Bonjour,

Peux-tu vérifier l'énoncé pour la question 2 : il manque des mots

Peux-tu également corriger la question 6 : je ne vois pas ce qu'est la lentille L₃ dans le reste de l'énoncé et je pense qu'il manque encore des mots.

Indique ce que tu as trouvé pour les questions 1 à 3 et nous continuerons ensuite.

Un élève dispose d'un banc d'optique muni d'une source lumineuse éclairant une lettre "Y", d'un écran opaque, et de deux lentilles minces de vergence 4, 8 dioptries désignées L₄, L₈. La lettre "Y" éclairée qui constitue l'objet, sera par la suite et notamment pour la construction, appelée l'objet AB. L'image donnée par la lentille sera appelée A₁B₁. L'objet AB est situé à l'extrémité du banc d'optique. l'élève ne déplace que la lentille et l'écran.

1) L'élève réalise sur le banc l'image A'B' de l'objet AB situé à 50cm de la lentille L₄. Justifier à l'aide d'un schéma l'image observée.

2) Le banc d'optique a une longueur d'environ 2m. Si l'élève place la lentille à une distance légèrement supérieure à 25cm de l'objet, peut il observer une image sur l'écran en déplaçant celui-ci sur le banc d'optique ?

3) L'élève positionne maintenant la lentille L₄ à 20cm de l'objet. Lorsqu'il déplace l'écran le long du banc, il ne trouve pas d'image. Quelle est la nature de l'image ? Sa taille, par rapport à celle de l'objet , est elle plus grande ? Plus petite ? Si on place l'oeil après la lentille L₄, celle-ci peut elle servir de loupe ?

4) Ecrire la formule de conjugaison des lentilles ainsi que celle du grandissement en fonction des mesures algébriques OA', OA et OF'.

5) Déterminer l'expression du grandissement en fonction des mesures algébriques de OA et OF'.

6) Calculer le grandissement pour la lentille L₃(C'est bien L₃ sur ma feuille mais ça doit etre une erreur je pense :S ) pour mesure algébrique de OA=-43cm et OA=-63cm. En déduire ce qu'il faut faire pour diminuer la taille de A'B' sur l'écran.

7) pour une position donnée de l'objet, si on remplace la lentille L₄ par la lentille L₈, dans quel sens faudra-t-il déplacer l'écran pour observer l'image A'B' ?





Réponse :

1) On sait que 1/OF'=4 donc OF'= 0.25m
Ensuite j'ai fais le schéma et on remarque que F et F' sont respectivement les milieux de OA et de OA', on remarque aussi que AB = A'B'.

2)On sait que si le foyer objet est confondu avec l'image alors il n'y a pas d'image. Donc plus l'objet est proche du foyer, plus l'image sera éloigné.
Donc avec la lentille L₄, on ne peut pas observer d'image car le foyer objet est à environ égal distance de l'objet. Mais la lentille L₈, on peut observer l'image sur l'écran.

3) Ce s'explique par le fait que l'objet soit placé entre le foyer objet et la lentille. La nature de l'image est virtuelle. La taille de l'objet est beaucoup plus petite que celle de l'image. Si on place l'oeil après la lentille L₄, elle ne peut pas servir de loupe car l'image est virtuelle

Question 1
Oui, c'est cela.
Il s'agit d'un résultat à retenir car il te servira très souvent en optique.
Si l'objet est à une distance de la lentille égale à deux fois la distance focale de la lentille convergente, alors l'image est également à deux fois la distance focale de la lentille et l'image (inversée) a la même taille que l'objet. La distance de l'objet à l'image vaut donc 4 fois la distance focale, la lentille étant au milieu entre objet et écran sur lequel on recueille l'image réelle.

Question 2
Si l'objet est placé au foyer objet alors l'image est à l'infini.
Avec un banc d'environ 2 m il faut que l'objet soit à plus d'environ 30 cm pour recueillir une image avec cette lentille de 25 cm de distance focale (objet à -0,30 m ; image à + 1,50 m ; total : 1,80 m et grandissement -5)

Question 3
Oui, l'image est alors virtuelle et du même côté que l'objet par rapport à la lentille.
L'image est plus grande que l'objet.
Oui, la lentille sert alors de loupe (et le grandissement est de 5 fois ; image droite par rapport à l'objet)
Utilise la relation de conjugaison pour vérifier mes affirmations (position de l'image virtuelle à -1,00 mètre de la lentille)

Question 4
A toi ! Mais c'est strictement le cours !

Pour la réponse 5, je connais bien les deux formules, ce que je ne comprends pas c'est en fonction des mesures algébriques OA et OF' (pour la question 5)

1/OF' = 1/OA' - 1/OA (relation de conjugaison)
= A'B'/AB = OA'/OA

Petit travail d'algèbre.

La première relation (la relation de conjugaison) te permet de connaître OA' en fonction de OF ' et de OA

Tu peux reporter cette valeur de OA' dans la deuxième relation (la relation de grandissement) et ainsi tu obtiens ce grandissement en fonction de OA et de OF '

Bonsoir,

j'ai, moi aussi cet exercice et je souhaitais savoir si pour la question 6) vous calculeriez le grandissement d'une lentille de vergence 3 dioptries ou bien si vous continueriez sur la lentille de vergence 2 dioptries ?
merci

Bonsoir,

Je ne vois nulle part de lentille de vergence 2 dioptries dans cet énoncé (pas plus que de lentille L₃ d'ailleurs).

lentille de vergence 4 dioptries pardon

Je crois que c'est la moins mauvaise solution (étant donnée en particulier la formulation de la question 7 dans laquelle on remplace la lentille L₄ par la lentille L₈).

oui, je pense aussi, je vais faire ça ! merci beaucoup

Je t'en prie.
A une prochaine fois !