Exercices d'Optique Géométrique: Prismes, Miroirs, Doublets

I
1
Série 4 : optique géométrique
Exercice 1 : émergence d'un rayon par un prisme
1- Si on suppose qu’on est dans les Conditions d’émergence et on
désigne dans ce cas par r l’angle de réfraction sur la 1ère face du
prisme, par r’ et i’ respectivement les angles d’incidence et de
réfraction sur la 2ème face du prisme et par D l’angle de la
déviation de la lumière par le prisme. Donner dans ces conditions
les 4 formules caractéristiques du prisme.
2- On notera par  l’angle limite de la réfraction sur la 2ème face du
prisme et par  l’angle d’incidence au deçà duquel il n’y a pas
d’émergence, donner alors les expressions  et de.
3- Donner alors les conditions d’émergence.
Exercice 2 : miroir sphérique
On considère un miroir sphérique convexe, de centre C, de sommet S de
rayon de courbure     et un objet  de hauteur 1 cm.
1. Donner la position du foyer F.
2. Déterminer l’image  de en précisant sa position, sa nature,
son sens et sa taille dans le cas ou :    .Quel est la
nature de l’objet.
3. Faire la construction géométrique.
On considère un prisme taillé en verre
d’indice n d’angle A, baigné dans l’air
d’indice 1. A- Le prisme à un indice n=1,5 est
éclairé par une lumière monochromatique qui
fait un angle d’incidence i variable par
rapport à la normale (∆) passant par un point
d’incidence M de la 1ère face du prisme.
CRMEF, PHYSIQUE CHIMIE
2024/2025
Réaliser par : Bouchra Sabri
Sous l'encadrement de : Pr. Alyen Abahazem

II
2
Exercice 3 : étude d'un doublet
Soit une lentille mince convergente utilisée dans les conditions de
l'approximation de gauss, de centre optique, de foyers  et et de
distance focale image   .
AB est un objet de hauteur 2cm situé à une distance  = -4 cm
perpendiculairement à l'axe optique de la lentille.
1- faire la construction géométrique de l'image  de l'objet 
formée par la lentille  (sans faire de calculs).
2- En utilisant la formule de conjugaison de la lentille et avec
origine au centre optique et, calculer la distance entre le centre
optique  et l'image du point  à travers la lentille.
3- Calculer le grandissement linéaire de la lentille  et la taille de
l'image .
4- On place une deuxième lentille mince convergente  de centre
optique, de foyers et de distance focale image =2cm à
une distance       de lentille, le système résultant
de l'association des deux lentilles  et  est utilisé dans les
conditions de l'approximation de gauss.
a- Sur la méme figure, faire la construction géométrique de
l'image  de l'objet  formée par le système résultant
de l'association des deux lentilles  et  (sans faire de
calculs).
b- En utilisant la formule de conjugaison de la lentille  avec
origine au centre optique, calculer la distance
entre le centre optique  et l'image  du point  à travers
la lentille.
c- Calculer le grandissement linéaire de la lentille 
d- Calculer la hauteur de l'image 
5- Déterminer, par rapport au centre optique, la position du foyer
image  du doublet.