DS n°1

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calculatrice autorisée
Exercice 1 : manipulation en TP…
Un élève dispose d’un banc d’optique, d’une source de lumière S adaptée, d’un écran, et d’une lentille
convergente de distance focale f’= 10 cm. Elle place la source en un point A tel que A et O (centre optique)
soient à 22,4 cm l’un de l’autre.
1- Rappeler la formule de conjugaison et de grandissement d’une lentille convergente.
2- A quelle distance OA’ de la lentille devra-t-il mettre l’écran pour obtenir une image nette de la
source.
3- Prévoir la taille de l’image A’B’ si celle de la source est AB = 2,0 cm.
4- Faire un schéma à l’échelle ½ en traçant les trois rayons particuliers permettant le tracé de l’image
de la source dont la dimension sera représentée par une flèche de 1 cm pointant vers le haut.
Exercice 2 : L'objectif d'un appareil photographique
L'objectif d'un appareil photographique est assimilable à une lentille mince, convergente, de distance focale
f' = 50 mm, d'axe optique (xx') et de centre optique O. La pellicule représente l'écran de ce système
optique. La distance pellicule-objectif peut varier ente 50 et 55 mm.
1.
On place un objet AB dans un plan frontal situé à 2,55 m de la lentille.
1.1. A quelle distance de l'objectif doit-on placer la pellicule pour qu'elle reçoive une image A'B' de
AB parfaitement nette ?
1.2. Montrer sur un schéma clair (pas en grandeur réelle) comment il est possible de déterminer
graphiquement les caractéristiques de l'image A'B'.
2. L'objet que l'on souhaite photographier est une lithographie. Les dimensions de la pellicule sont
24 mm×36 mm. Si l'on procède dans les conditions de la question 1.1., quelles doivent être les
dimensions maximales de la lithographie ?
Exercice 3 : La loupe
À l’aide d’une lentille convergente de vergence C =+20 δ, on observe un objet de 1 cm de hauteur et situé
à 3 cm de la lentille.
1. Par application de la formule de conjugaison, déterminer la position de l’image.
2. Retrouver ce résultat à l’aide d’une construction graphique à l’échelle 1. Comparer l’image obtenue
à l’objet observé (grandeur et sens).
3. Dans ces conditions, la lentille constitue une loupe. Pourquoi ?
Exercice 4 : Le miroir du dentiste
Madame Lebrun, dentiste, fait usage d'un miroir sphérique convergent pour ausculter la cavité buccale de
ses patients ce miroir donne, lorsqu'il est situé à 1 cm d'une dent AB, une image A'B' trois fois plus grande
(voir schéma 1).
1. Déterminer graphiquement la position du centre du miroir.
2. Quelle est la valeur du rayon du miroir ?
3. En déduire les valeurs absolues de sa distance focale et de
sa vergence ?
4. Positionner le foyer du miroir.
5. Mettre en évidence sur un schéma les rayons lumineux
caractéristiques du miroir.
6. Conclure quant à la position de B'.
B'
B
A
A'
Annexe
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