Première S –Exercices
Chapitre 2 : Relation de conjugaison et relation du grandissement des lentilles minces
Méthode : Schématiser la situation en choisissant les notations (points objet-image, centre, foyers) ;
écrire les relations littérales entre les grandeurs définies dans l’énoncé; les grandeurs inconnues
apparaissent comme les solutions d’un système de deux équations avec une/des relation(s)
supplémentaire(s) imposées dans l’exercice (par exemple : image de même taille que l’objet, distance
entre objet et lentille imposée, etc…).
1) Une Lentille mince convergente de distance focale f’ = 8,0 cm forme sur un écran l’image d’une
diapositive de hauteur 24 mm. L’image est haute de 7,2 cm. En utilisant les relations de conjugaison et
du grandissement, déterminer les positions de la diapositive et de l’écran par rapport à la lentille.
B+
A F 0 F’ A’ +
()
-
1 1 1
OA' OA OF'
et =
A'B'
AB
=
OA'
OA
image réelle donc renversée alors soit : = -
7,2
2,4
= -3,0
OA'
=
OA
= -3
OA
donc
1 1 1
3OA OA OF'
;
1 3 4 1
3OA 3OA 3OA OF'
alors : 3
OA
=-4
OF'
;
OA
= -
4OF'
3
= -
4 8,0
3
≈ -11 cm
OA' 3OA
;
OA'
= 4
OF'
= 4 x 8,0 = +32 cm
2) Une lentille mince convergente forme l’image d’une flamme de bougie sur un écran placé à la distance
D = 80,0 cm de la bougie. L’image ayant la même taille que l’objet déterminer la position de la lentille
et sa vergence C par deux méthodes :
a) Par construction graphique en précisant l’échelle utilisée.
Échelle : 1cm représente 10 cm ;
Remarque : La flamme a une hauteur quelconque (non précisée dans l’énoncé)
+
- A F O F’ A’ +
D
-
b) En utilisant la relation de conjugaison et la relation du grandissement
1 1 1
OA' OA OF'
et =
A'B'
AB
=
OA'
OA
avec D = AA’ = 80 cm
image réelle donc renversée et de même taille que l’objet, alors:
A'B' AB
;= -1;
OA' OA
donc la lentille est à égale distance de la bougie et de l’écran
alors :
1 1 1
OA OA OF'
;
2 1
OA OF'
;
OA
OF'
2
or
D
OA
2
donc
D
OF'
4
=
80,0
4
= 20 cm
et C =
1
OF'
=
1
0,20
=+5
3) En regardant un texte avec une loupe placée à 2,0 cm du texte, celui-ci parait deux fois plus grand.
a) Quelle est la nature de l’image observée? Peut-elle se former sur un écran ? Où est-elle située ?
Voit-on le texte à l’envers?
L’image est virtuelle, ne se forme pas sur un écran, est située devant la lentille
(dans l’espace objet)
et est droite
(le texte n’est pas à l’envers)
b) Déterminer la distance focale de la lentille et la position de l’image par rapport à la lentille.
B+
A’F A 0 F’ ’ +
()
-
B’
1 1 1
OA' OA OF'
et =
A'B'
AB
=
OA'
OA
Image de même sens que le texte et 2 fois plus grande donc :
A'B' 2AB
;=2;
OA' 2OA
= 2 x(-2,0) = -4,0 cm
1 1 1
2OA OA OF'
;
1 2 1
2OA 2OA OF'
;
1 1
2OA OF'
;
OF' 2OA
=
OA'
= +4,0 cm
1
/
2
100%
