exercices de - Académie de Créteil
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Exercices d’optique difficilement adaptables (hors compétences) Réfraction de la lumière Jean observe un poisson dans une mare. Il s'imagine pêcher la baleine et, à l'aide d'une flèche, il veut harponner ce poisson. Il le vise directement et le rate. Expliquer pourquoi. Réponses air oeil eau poisson Le rayon arrivant sur l’œil a été réfracté sur le dioptre plan (air, eau). Il n’est donc pas rectiligne. Le cerveau interprète toujours la vision d’un objet comme si la lumière reçue par l’œil se propageait en ligne droite. Jean voit le poisson plus haut qu’il ne l’est réellement (prolongement rectiligne du rayon dans l’air) ; il doit viser plus bas pour ne pas le râter. Miroir plan Florence, de taille 1,60m, se regarde dans un miroir situé à 1,20 m devant elle. On admet que son œil se situe à 1,45 m du sol. Faire un schéma de la situation. Y placer l'image O' de l'œil par le miroir. Comment trouve-t-on le champ de vision de Florence dans le miroir plan ? Quelle doit être la taille et la position verticale du miroir pour qu'elle puisse s'y observer toute entière ? Le cristallin Le cristallin de l'œil est assimilable à une lentille mince convergente, de focale variable. L'image se forme sur la rétine qui est à une distance d = 15 mm du centre optique du cristallin. 1) L'œil observe un objet de 15 cm de haut et placé à 2m de lui. Quels sont la taille et le sens de l'image formée sur la rétine ? Quelle est la vergence du cristallin ? 2) mêmes question si l'objet est rapproché à 25 cm de l'œil. Réponses Faire le schéma classique : objet AB, lentille convergente, image A’B’. 1) L’image se forme sur la rétine : OA' = d = 15 mm . L’objet est à 2 m : OA = − 2 m 15 OA' 15 A' B' =− = A' B' = − AB = − 1,1 mm 2000 2000 OA AB 1 1 1 1 1 = − = − = 67,2 δ L’image est renversée. C = OF ' OA' OA 0,015 − 2 Grandissement γ = 2) Les relations sont identiques en prenant OA = − 25 cm 15 1 1 C= − = 70,7 δ A' B' = − AB = 9 mm 250 0,015 − 0,25 Le cristallin augmente sa vergence ; on dit qu’il accommode… Académie de Créteil http://www.ac-creteil.fr/physique
