Colle 4 - MPSI3 - lycée Sainte

MPSI 3 Lycée Sainte Geneviève 2016 - 2017
Colle 4 du 10 au 15 octobre
OG1 - Lois fondamentales de l’optique géométrique
Exercices
cf. programmes précédents
OG2 - Formation des images
Cours et exercices
cf. programmes précédents.
OG3 - Lentilles sphériques minces dans l’approximation de
Gauss
Cours et exercices
cf. programmes précédents.
OG4 - Instruments d’optique
Cours et exercices
— L’œil « normal » ou emmétrope ; accommodation ; limite de résolution
— Méthodes de Silbermann et de Bessel
— Méthode des images intermédiaires
— Exemples
— Foyers d’un doublet
— Doublet afocal
— Lentilles accolées et lentille équivalente
TP d’optique
Cours et exercices
— Méthode d’autocollimation
— Principe de la lunette à frontale fixe (ou viseur)
— Principe de la lunette de visée à l’infini
— Principe du collimateur
N. VdC
MPSI 3 Lycée Sainte Geneviève 2016 - 2017
Liste non exhaustive de questions de cours
OG2
— Définir le stigmatisme rigoureux (et rappeler les définitions suivantes : objet, image,
objet réel, objet virtuel, image réelle, image virtuelle)
— Établir la formule de conjugaison du miroir plan. Préciser le grandissement
— Énoncer les conditions permettant un stigmatisme approché et les relier aux carac-
téristiques d’un détecteur.
— Établir la formule de conjugaison du dioptre plan dans l’approximation du stigma-
tisme approché
— Définir l’aplanétisme (et rappeler les définitions suivantes : système optique centré,
un axe optique)
OG3
— Énoncer les conditions de Gauss. Préciser leurs conséquences
— Présenter les points particuliers d’une lentille mince et rappeler leurs propriétés
— Définir les distances focales image et objet d’une lentille mince et la vergence.
Préciser la nature de la lentille en fonction du signe de la vergence
— Énoncer les formules de grandissement pour une unique lentille mince. Les démon-
trer à l’aide d’une construction
— Énoncer les formules de conjugaison de Newton et de Descartes pour une unique
lentille mince. Les démontrer à partir des formules de grandissement
— Expliquer la construction du rayon émergent (resp. incident) pour un rayon incident
(resp. émergent) donné
— Expliquer la construction de l’image (resp. l’objet) pour un objet donné (resp. une
image donnée)
— Cas d’un objet à l’infini. Relier le diamètre angulaire (ou diamètre apparent) et la
taille de l’image
OG4
— Donner une modélisation de l’œil « normal » ou emmétrope. Proposer des ordres
de grandeur (punctum proximum, limite de résolution)
— Montrer que si une lentille donne une image réelle A0d’un objet réel Aalors elle
est convergente et AA0=D≥4f0
— Expliquer la méthode des images intermédiaires. Illustrer sur un exemple
— Expliquer comment déterminer la position des foyers de l’association de deux len-
tilles (ne formant pas un doublet afocal). Illustrer sur un exemple
— Énoncer et démontrer la condition pour qu’un doublet de lentilles soit afocal
— Énoncer et démontrer le théorème des lentilles minces accolées
TP d’optique
— Expliquer la méthode de l’autocollimation. La justifier
— Le viseur ou lunette à frontale fixe (proposer une modélisation, expliquer son réglage
et son utilisation, préciser son intérêt)
N. VdC