Le corrigé

1ere L
Les représentations visuelles du monde
Les représentations visuelles du mondeLes représentations visuelles du monde
Les représentations visuelles du monde
Chapitre 1
Chapitre 1Chapitre 1
Chapitre 1 : Formation des images optiques
Formation des images optiquesFormation des images optiques
Formation des images optiques (corrigé)
(corrigé) (corrigé)
(corrigé) 2008-2009
Exercice 1 : Construction géométrique de l’image d’un objet par une lentille convergente
1) L’objet est situé à une distance d supérieure au double de la distance focale OF’ :
OF
A
B
2.OF
A'
B'
Si d > 2.f’, l’image A’B’ de l’objet AB est :
• Inversée par rapport à AB
• Plus petite que AB
• Près de la lentille
2) L’objet est situé à une distance d égale au double de la distance focale d = 2×OF’
A
B
OF
2.OF
A'
B'
Si d > 2.f’, l’image A’B’ de l’objet AB est :
• Inversée par rapport à AB
• De même taille que AB
• A une distance d’ = d.
3) L’objet est situé à une distance OF’< d < 2.OF’ :
OF A
B
2.OF
A'
B'
Si d > 2.f’, l’image A’B’ de l’objet AB est :
• Inversée par rapport à AB
• Plus grande que AB
• Eloignée de la lentille

Exercice 2 : D’après épreuve du BAC USA 2008
1) Quelle est la lentille la plus convergente ?
Et parmi ces deux lentilles convergentes, c’est celle dont les faces sont les plus courbées qui est la plus
convergente. Il s’agit donc de la lentille a.
2) Schéma de représentation des lentilles b et d :
Comme nous venons de le montrer, les lentilles b et d sont des lentilles divergentes. Leur symbole est
donc le suivant :
3) Deux méthodes qui permettent de reconnaître une lentille :
Hormis par l’observation de leurs formes, il existe deux autres méthodes pour déterminer la nature d’une
lentille.
 Par l’observation d’un objet à travers la lentille : l’image d’un objet proche d’une lentille est
plus grande avec une lentille convergente et plus petite avec une lentille divergente.
 Par l’observation de la déviation d’un faisceau de lumière : une lentille convergente rend
convergent un faisceau de lumière, une lentille divergente le rend divergent.
Exercice 3 : D’après épreuve BAC Amérique du Sud 2007
1-1) Nature de la lentille :
Le symbole et le fait que les rayons convergent montrent qu’il s’agit d’une lentille convergente.
1-2) Autre type de lentille :
Il existe également des lentilles divergentes. Le symbole des lentilles divergentes est le suivant :
1-3) Comment les distinguer ?
Il existe trois méthodes pour différencier les lentilles convergentes des lentilles divergentes :
 Par l’observation de leur forme : les lentilles divergentes ont des bords épais et un centre fin,
c’est l’inverse pour les lentilles convergentes.
 Par l’observation d’un objet à travers la lentille : l’image d’un objet proche d’une lentille est
plus grande avec une lentille convergente et plus petite avec une lentille divergente.
 Par l’observation de la déviation d’un faisceau de lumière : une lentille convergente rend
convergent un faisceau de lumière, une lentille divergente le rend divergent.
2-1-1) Distance focale :
lentille
Faisceau de
lumière
renvoyée par la
m
er
O F (foyer de la lentille)
Les lentilles b et d sont des lentilles divergentes. En effet,
leurs formes plus épaisses sur les bords qu’en leurs centres
montrent qu’il s’agit de lentilles divergente.
Les lentilles a et c sont bien des lentilles convergentes
(leurs centres étant plus épais que leurs bords).
Distance focale f’

2-1-2) Valeur de la distance focale :
Sur le schéma on mesure 4cm pour la distance focale. Sachant que le schéma est à l’échelle 2, on en
déduit la valeur de la distance focale f’ = 2cm.
2-2-1) Vergence :
'
1
f
C=
C est la vergence
f’ est la distance focale
2-2-2) Unités :
La vergence s’exprime en dioptries (δ)
La distance focale s’exprime en mètre (m)
2-2-3) Calcul de la vergence :
δ 50
02,01 '
1=== f
C
C est positif car la lentille est convergente.
Exercice 4 : D’après épreuve bac Antilles 2007
1-1) Le dessin du document 1 montre que le faisceau de lumière converge après avoir traversé l’ensemble
de lentilles. On en déduit donc que cet ensemble de lentilles se comporte comme une lentille convergente.
1-2) Il existe un deuxième type de lentilles, ce sont les lentilles divergentes, dont le symbole est :
1-3) Trois méthodes permettent de distinguer les lentilles convergentes des lentilles divergentes :
 Par l’observation de leur forme : les lentilles divergentes ont des bords épais et un centre fin,
c’est l’inverse pour les lentilles convergentes.
 Par l’observation d’un objet à travers la lentille : l’image d’un objet proche d’une lentille est
plus grande avec une lentille convergente et plus petite avec une lentille divergente.
 Par l’observation de la déviation d’un faisceau de lumière : une lentille convergente rend
convergent un faisceau de lumière, une lentille divergente le rend divergent.
1-4) Schéma représentant le fonctionnement de l’appareil photo :
2-1) L’unité de la vergence est la dioptrie de symbole δ.
2-2) Trois méthodes permettent de distinguer les lentilles convergentes des lentilles divergentes :
 Par l’observation de leur forme : les lentilles divergentes ont des bords épais et un centre fin,
c’est l’inverse pour les lentilles convergentes.
F’
B’
A’

 Par l’observation d’un objet à travers la lentille : l’image d’un objet proche d’une lentille est
plus grande avec une lentille convergente et plus petite avec une lentille divergente.
 Par l’observation de la déviation d’un faisceau de lumière : une lentille convergente rend
convergent un faisceau de lumière, une lentille divergente le rend divergent.
2-3) Calcul de la distance focale de la lentille de l’objectif de l’appareil photo :
m
C
f05,0
20
11
'===
On en déduit donc que f’ = 5 cm
2-4) « La lentille n°2 est plus convergente que la lentille n°1, car elle est plus courbée ».
Exercice 5 : D’après épreuve bac Pondichéry 2003
1) Le symbole utilisé est celui d’une lentille convergente. De plus le fait que les rayons convergent
confirme bien la nature convergente de la lentille.
2) La distance focale f’ et la vergence C d’une lentille sont liées par la relation : '
1
f
C=
3) Calcul de la vergence de la lentille :
50
020,0 1 '
1
=== f Cδ
4) Schéma :
5) Caractéristiques de la l’image :
L’image obtenue est :
Renversée
Située 3cm après le centre optique de la lentille
D’une taille de 0,5 cm
F’