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Spé - Lunette pour mesurer une distance

Posté par
eMaad
11-10-11 à 18:48

Bonjour,

J'ai un exercice en spécialité que je n'arrive pas à faire.
Je vous donne l'énoncé ainsi que les réponses que j'ai trouvées.

Une lunette est constituée de deux lentilles minces : l'objectif L1 de distance focale 10cm et l'oculaire L2 de distance focale 1,0cm.

Avec cette lunette, on observe un objet AB placé à 30cm de l'objectif ; AB est perpendiculaire à l'axe de la lunette et A est situé sur l'axe optique.

L'œil est placé au foyer image F'2 de l'oculaire.

1. On souhaite que l'œil n'accommode pas pour observer l'image.
1.A) Où doit se trouver l'image intermédiaire A1B1 donnée par l'objectif pour que l'œil n'accommode pas ?
1.B) Faire un schéma représentant la lunette, l'objet AB et l'image intermédiaire A1B1.
1.C) Calculer la distance objectif-oculaire D de la lunette.

Pour le calcul de la distance objectif-oculaire, j'ai mis que:

D = O1A1 + A1O2

D'après la relation de conjugaison, j'arrive à trouver: O1A1 = 15cm et que A1O2 = 1.
Donc: D = 15 + 1 = 16 cm

2. La distance D entre les lentilles, calculée précédemment est maintenue constante.
L'œil placé en F'2 accommode maintenant au maximum et l'image définitive A'B' se forme à 25 cm de l'œil.

A'F'2 = + 25 cm

Dans ces conditions on désire calculer la distance d dont il faut déplacer l'objet AB sans bouger la lunette.

2.A) Calculer la position O2A1 de l'image intermédiaire A1B1 pour obtenir l'image définitive A'B' à 25cm de l'oeil.

Je bloque à partir de cette question.

2.B) calculer la position de O1A1 de l'image intermédiaire A1B1 par rapport à la lentille L1.

2.C) En déduire la nouvelle position O1A  de l'objet.

2.D) Calculer la distance d dont il faut déplacer l'objet AB pour que l'œil accommode au maximum.

3. Quelle peut être l'utilité d'une telle lunette?


Je n'arrive donc plus à avancer à partir de la question 2.A).
Pourriez-vous m'indiquer quelle relation dois-je utiliser ?

Merci d'avance

Posté par
efpe
re : Spé - Lunette pour mesurer une distance 11-10-11 à 19:02

salut

pourtant on t'a bien décortiqué le travail pour la question 2).

c'est toi qui a écrit : A'F'2 = + 25 cm ? pour moi c'est plutot O2A' = 25 cm

pour la 2)a) il suffit d'appliquer la relation de conjugaison pour l'oculaire

Posté par
eMaad
re : Spé - Lunette pour mesurer une distance 11-10-11 à 19:33

Pour la question 2, l'énoncé précise: A'F'2 = +25cm

Je n'arrive pas à appliquer la relation de conjugaison pour l'oculaire.

Voici ce que je pense écrire:

1/O2A'1 - 1/O2A1 = 1/O2F'2

Sauf que je trouve 1/O2A1 = -9,6 m... ce qui me semble impossible

Posté par
efpe
re : Spé - Lunette pour mesurer une distance 11-10-11 à 20:47

non ce n'est pas impossible
ça fait A1 placée à 10,4 cm AVANT O2

Posté par
eMaad
re : Spé - Lunette pour mesurer une distance 12-10-11 à 12:24

Il semblerait que j'ai fait une erreur de calcul, et donc le bon résultat est -96m pour 1/O2A1

Donc, si j'ai bon cette fois, je trouve:

O2A1 = 1 / (-96) = −0,01 donc l'objet A1 est placé à 1 cm avant l'oculaire, ce qui me semble en fait plus "réaliste"

Pour la question 2.B, je vais utiliser aussi la relation de conjugaison mais cette fois pour l'objectif si j'ai bien compris ?

Et encore la relation de conjugaison pour la question 2.C ?

Par contre, pour la question 2.D, je ne comprends pas quand on dit "pour que l'œil accommode au maximum".
L'image définitive A'B' doit être à 25cm (distance minimale) de l'oeil, donc O2A' = 25, c'est ça ?

Posté par
efpe
re : Spé - Lunette pour mesurer une distance 12-10-11 à 13:54

Citation :
-96m pour 1/O2A1

attention tu as déjà fait l'erreur l'autre fois : l'unité de 1/O2A1 c'est m^-1 et non pas m.

Citation :
Pour la question 2.B, je vais utiliser aussi la relation de conjugaison mais cette fois pour l'objectif si j'ai bien compris ?


non tu as juste à utiliser la distance entre O1 et O2 qui est d (elle n'a pas bougé)
par contre tu te sers de la relation de conjugaison de L1 pour la 2.C.


pour la D) je pense qu'on te demande l'écart entre la nouvelle position de A et l'ancienne position dans la question 1

Posté par
eMaad
re : Spé - Lunette pour mesurer une distance 12-10-11 à 14:15

Citation :
attention tu as déjà fait l'erreur l'autre fois : l'unité de 1/O2A1 c'est m^-1 et non pas m.


Ah oui, merci de me l'avoir signalé

Citation :
non tu as juste à utiliser la distance entre O1 et O2 qui est d (elle n'a pas bougé)


D'accord, donc en fait pour calculer la distance O1A1:

O1A1 = D - A1O2

Comme j'ai calculé O2A1 pour la question précédente, je trouve: A1O2 = -O2A1 = - (1/-96) ~= 0,0104 m
Donc A1O2 ~= 1,04 cm

Donc O1A1 = 16 - 1,04 = 14,96 cm

C'est bien cela ?

Posté par
eMaad
re : Spé - Lunette pour mesurer une distance 12-10-11 à 15:27

Pour la question 2.C)

D'après la relation de conjugaison, je trouve:

O1A = 30,16 cm

Donc, pour la question 2.D)

Je fais: d = 30,16 - 30,00 = 0,16 cm

Il y a donc un déplacement d de 1,6 mm à effectuer.

Pour la question 3)

La lunette permet de voir à une distance de 30cm, l'image de l'objet sera toutefois seulement nette entre 30,16 cm et 30cm.

Je ne suis pas sûr de tout mes résultats.

En tout cas, merci de ton aide efpe

Posté par
efpe
re : Spé - Lunette pour mesurer une distance 12-10-11 à 21:05

O1A = -30,16 cm je suppose ?

la valeur de d me semble correcte

en fait cette "lunette" peut servir de loupe !



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