exercices de - Académie de Créteil

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
eau
oeil
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 : mmdOA 15' == . L’objet est à 2 m : mOA 2−=
Grandissement AB
BA
OA
OA ''
2000
15' =−==
γ mmABBA 1,1
2000
15
'' −=−=
L’image est renversée.
δ 2,67
2
1
015,0 11
'
1
'
1=
−
−=−== OAOAOF C
2) Les relations sont identiques en prenant cmOA 25−=
mmABBA 9
250
15
'' =−=
δ 7,70
25,0
1
015,0 1=
−
−=C
Le cristallin augmente sa vergence ; on dit qu’il accommode…
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