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Rayons lumineux et lentilles convergentes

Posté par
beubeu28
25-09-11 à 14:22

Bonjour , j'ai un exercice à résoudre mais je ne le comprend pas vraiment . Voici l'énoncé :

un objet ab de taille 1,00 cm est placé devant une lentille mince convergente de distance focale 10,0cm et de diamètre 3cm .
cas 1 : l'objet est placé à 20,0cm de la lentille
cas 2 : l'objet est placée à 8,0cm de la lentille
Pour chaque cas répondre aux questions suivantes
a) réaliser la construction graphique correspondante en précisant les rayons et les échelles utilisés .
b) Déterminer la position et la taille de l'image. L'image est elle droite ou renversée , réelle ou virtuelle
c) Tracer les rayons de lumière issus du point B et s'appuyant sur le bord de la lentille .

Voila , c'est surtout le truc du diametre de 3cm qui me chagrine . J'aimerais avoir des explication merci ^^

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 14:35

Ne te préoccupe pas du diamètre.

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 14:36

Enfin, dans les calculs, il n'y a aucune importance... Juste dans la réalisation du shéma .

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 14:37

Donc dans la réalisation du schéma , je dois faire une lentille de diametre 3cm , mais l'objet je dois le placer avant la lentille ou apres la lentille parce que je n'ai pas vraiment compris ce "devant"

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 14:48

?

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 14:49

Regarde ton cours...
Un objet est toujours avant la lentille...

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 14:56

oui désolé , je me suis un peu précipité sur cette question alors que j'avais mis l'objet a la bonne place en faite --' .
Donc après avoir réalisé les 2 schémas , il va falloir que je m'intéresse à la relation de grandissement avec A'B'/ AB  = OA'/ OA   pour pouvoir trouver si l'image est renversé ou droite et savoir si l'image est plus grande ou plus petite au contraire
c'est sa ?

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 14:59

Déjà, tu peux déterminer grace au shéma réalisé sur l'image est réelle ou virtuelle, inversée ou dans le même sens.
Oui, c'est bien avec cette relation que tu dois le justifier.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:02

oui daccord mais pour la relation dois je prouver que AB est positif ou je peux juste le dire en donnant l'exemple du schéma ? puisque ici si AB est positif et donc A'B' négatif , on a une image renversée .  
ET encore une question , aurais tu une échelle à me proposé pour le schéma , car j'avais pensée a 4cm pour 2 grands carreaux mais bon , je n'aime pas trop

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:06

AB est négatif puisque placé avant la lentille.
A'B' est positif si l'image se forme après la lentille.
Tu poses gama = AB/A'B' = une valeur < 0. Ainsi tu prouves que l'image est inversée.

Pour ce genre de shémas, fais sur papier quadrillé petits carreux, avec pour échelle 1/2 ça devrait passer nickel.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:09

ah oui obligatoirement puisque AB = OA  et donc OA est négatif daccord .
euh pour l'échelle 1 petit carreaux = O,5 ?

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:14

Oui, ou tu peux partir de AB qui est positif et A'B' négatif ce qui te fera retomber sur gama < 0 ou OA négatif et OA' positif donc tu obtiendras gama < 0.
Pour l'échelle 1/2, si OA = 10 cm, tu mets 0A = 10/2 = 5 cm.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:15

ok ok je vais faire sa . Bon je tente de mettre tout sa au clair et je te soumet mes réponses dans peu de temps

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:19

mais attend encore un petit problème comment puis-je faire une lentille convergente de 3cm de diamètre sur un schéma , normalement celle-ci est représentée par un trait ....

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:24

Je ne vois pas où est le problème.

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:25

Tu fais un segment de 3 cm de longueur (sans oublier l'échelle !) ...

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:26

ah mais oui je suis bete , c'est pour la longueur de cette lentille ^^ donc ici 1.5  ; merci ! je finie et je te donne mes résultats

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:34

Je me corrige.
Ce n'est pas "AB est négatif puisque placé avant la lentille.
A'B' est positif si l'image se forme après la lentille." Mais : "AO est négatif puisque placé avant la lentille.
AO' est positif si l'image se forme après la lentille."
En revanche, mon "Tu peux partir de AB qui est positif et A'B' négatif ce qui te fera retomber sur gama < 0 ou OA négatif et OA' positif donc tu obtiendras gama < 0." est correct.

Désolée si je t'ai embrouillée.

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:39

Euh, le truc correct finalement est : OA négatif puisque l'objet placé avant la lentille et OA' positif si l'image se forme après la lentille.
Ce qui maintient le : "Tu peux partir de AB qui est positif et A'B' négatif ce qui te fera retomber sur gama < 0 ou OA négatif et OA' positif donc tu obtiendras gama < 0." est correct."

Désolée, c'était pas très clair toutes ces rectifications .__.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:45

daccord sa va j'ai compris ^^ mais encore un truc , pour savoir si l'image est agrandi ou non , je connais OA de -20cm mais je ne connais pas OA' ..... donc je ne peux pas utiliser ma relation et donc conclure . Est ce que OA' = OA ?

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:47

Ah non, ce qui est vrai pour la distance focale image et la distance focale objet (donc OF et OF') ne l'est pas pour OA et OA' !
En revanche, tu connais la relation de conjugaison de Descartes ...

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:52

Oui avec 1/OA - 1/0A' = 1/OF'  donc si je me concentre :  1/OF' - 1/ OA = 1/OA'  
Donc 1/0,1 - 1/0,2 = 1/(0A'x10^-2)
Donc 10 - 20 = 0A'
OA' = -10  ?

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:55

Ton shéma est il en accord avec ce que te donne ce calcul ?

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:56

sur mon schéma j'ai 9,8 mais je pense que c'est 10 ma feuille n'étant pas assez longue .... ce n'est pas sa ?

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 15:59

C'est pas logique que tu trouves quelque chose de négatif. Tu en es bien au cas n°1 ?

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:00

oui oui je suis au cas n°1 .... la je ne comprend pas

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:02

On est d'accord, selon ton shéma tu trouves que l'image se forme après la lentille ?

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:02

AH MAIS SI J'AI COMPRIS , on a enfaite -OA' = -10   donc OA' = 10

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:03

oui oui on est daccord ^^ non mais c'est une erreur d'étourderie de ma part , c'est -OA' = -10  donc OA' = 10

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:06

Voilà quelque chose de plus cohérent . Je n'ai pas fait les calculs, mais les tiens m'ont l'air justes et si ton shéma te donne raison, c'est correct.

Ainsi, tu pourras toujours, en regardant les signes et en comparant avec le shéma, savoir si tu es dans le bon ou non. C'est un moyen de vérification très simple, à condition de ne pas se tromper sur le shéma et de connaitre son cours.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:07

bon voila j'ai fais le cas 1 , je me lance sur le cas 2 , je te donne mes résultats dans a êine 10min

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:09

ah non mais attend il y a encore un problème .... mon calcul est faux puisuqe j'ai fais 1/0,2  mais c'est 1/-0,2 normalement non ?

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:14

enfaite je me suis completement planté . la relation est : 1/OA' - 1/OA  (et non l'inverse)
donc : 1/OA'= 1/OF' - 1/OA
1/OA' = 1/0,1 - 1/-0,2
1/OA' = 10 - (-5)
1/OA' = 15
OA' = 1/15  


la je ne comprend plus rien

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:15

Effectivement. Tu as du faire une erreur dans la transformation de l'expression littérale.
1/xA'=1/f'+1/xA
AN : 1/xA'=1/0,1-1/0,2
<=> 1/xA'=5
<=> xA'=0,2m
<=> xA'=20 cm.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:16

mais par la suite je ne comprend plus rien à mon schéma la , qui lui me donne 10  ..... AH MAIS 10X2 = 20

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:26

Tu t'es fait avoir par l'échelle ! C'est ballot xD. Je me demandais où mon calcul pouvait etre faux x), tu me rassures.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:29

voila xD, donc pour le cas n°2 , on utilise encore la relation de conjuguaison ?

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:30

Déjà, go shéma. Puis relation de conjugaison.

Je peux déjà te dire que l'image est virtuelle.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:33

Oui sa je l'ai prouvé déja : image virtuelle et droite .
Op go schéma on observe tac tac BIM  , je sais grace a mon prof que sa va etre effet loupe quand c'est comme sa mais pg relation de conjuguaison ^^  mais meme pas besoin relation , car lorsque l'objet est placé entre foyer objet et centre optique  , la lentille sert de loupe donc image aggrandi ....

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:37

Tu auras forcément besoin de la relation de conjugaison étant donné que tu ne connais pas xA'. Et ensuite, relation de grandissement.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:43

oui mais il y a une propriété qui dis que si l'objet est entre F et O , la lentille est utilisé comme loupe

Posté par
clara75
beubeu28 25-09-11 à 16:47

Ah, mais je suis tout à fait d'accord.
Mais pour la relation de grandissement, tu as besoin de xA' donc OA'. Connais tu xA' ou OA' ? Non, donc tu auras besoin de la relation de conjugaison.

*** message déplacé ***

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:57

Ah, mais je suis tout à fait d'accord.
Mais pour la relation de grandissement, tu as besoin de xA' donc OA'. Connais tu xA' ou OA' ? Non, donc tu auras besoin de la relation de conjugaison.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 16:59

non ?

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 17:00

Qu'est ce que tu ne comprends pas dans mon message ?

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 17:01

ah daccord tu veux qu'on calcule le grandissement . Bon daccord je vais le faire , je te donne mon résultat dans 2min

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 17:04

Euh, c'est l'énoncé qui te le demande, pas moi !
En fait, je tente de t'expliquer qu'il faut utiliser la relation de conjugaison par on ne peut pas passer tout de suite à celle du grandissement. On a pas du se comprendre à un moment :/...

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 17:08

oui enfaite en utilisant la relation de conjuguaison on peut lancer apres celle du grandissement pour trouver si l'image est aggrandi ou pas . Par contre si on veut savoir si elle est renversé ou pas ,pas besoin la il suffit juste de ce référer au schéma .
Donc la j'ai trouvé OA' = -40cm  donc apres -40/-20 = 2  donc l'image est agrandie . TIN TIN

Posté par
clara75
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 17:12

Oui, voila. Enfin, rien qu'en regardant l'énoncé tu sais si l'image est agrandie et droite, après tu trouves la taille grace à la relation de grandissement.
Je n'ai pas fait les calculs mais ça m'a l'air cohérent . Vérifie si ce calcul est bon avec le shéma ^^.

Posté par
beubeu28
re : Rayons lumineux et lentilles convergentes 25-09-11 à 17:14

Enfaite sur mon schéma , OA' sa fais 14cm ...... mais je crois que c'est à cause de ma feuille n'étant pas assez longue

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