Corrigé

Correction DS1 1ereS
C A R Co
Exercice 1 : Les formules en optique (3 points)
1- La formule mathématique qui lie la vergence C à la distance focale f' est :
C=
1
f'
1
C en dioptrie δ
f' en mètre m
2- Relation de conjugaison :
1
1
1
−
=C
OA' OA
3) Grandissement :
γ=
1
A' B ' OA '
=
AB
OA
Exercice2 : L’œil, système optique (7 points)
1- Modèle optique de l’œil :
On modélise l'iris par un diaphragme, la rétine par un écran, et l'association cornée et 3
cristallin par une lentille mince convergente.
2-a) Objet lointain :
F'
O
F
2
Objet proche : la distance focale est plus courte
F'
F
O
2-b) La modification de la vergence du cristallin lorsque l'objet s'approche de l’œil est 1
l’accommodation.
3- Le diaphragme permet de limiter la quantité de lumière pénétrant dans l’œil afin d'obtenir
une image plus nette ou au contraire d'ouvrir au maximum la pupille lorsque la luminosité est 1
faible.
Exercice 3 : Comprendre le fonctionnement d'une loupe (6 points)
1- Construction graphique :
3
2- Caractéristiques de l'image :
L'image A'B' est virtuelle, droite et plus grande que l'objet.
1
3- Graphiquement on trouve :
A ' B' =2,1 cm
OA ' =−10 cm
1
4- Calcul du grandissement de la lentille :
A' B ' OA '
=
On sait que γ=
AB
OA
−10
=2
Soit γ=
−5,0
Le grandissement vaut γ = 2
1
Exercice 4 : L'appareil photographique (8 points)
1-a) Vergence de la lentille :
1
On sait que C=
or f' = 50,0 mm = 50,0×10−3 m
f'
1
=20,0 δ
Soit C=
50,0×10−3
1
1-b) Pour mesurer rapidement la distance focale d'une lentille en TP on place l'objet le plus
loin possible de sorte à considérer l'objet comme étant à l'infini. L'image se forme alors dans 1
le plan focal image, il suffit donc de mesurer la distance lentille-écran lorsque l'image est
nette.
2- Calcul de la position de l'image :
1
1
−
=C
On sait que
OA' OA
1
1
=C +
Donc
OA'
OA
Soit
OA ' =(C+
1 −1
)
OA
OA' =(20,0+
2
1 −1
) =5,00×10−2 m
−100
3-a) Calcul du grandissement :
1
−2
γ=
OA ' 5,00×10
=
=−5,00×10−4
OA
−100
3-b) Taille de l'image :
A' B '
On sait que γ=
AB
Donc A ' B' =γ× AB=−5,00×10−4 ×20,0=−1,00×10−2 m=−1,00 cm
1
4- Calcul de la position du capteur :
On a démontré à la question 2 que OA ' =(C+
1 −1
)
OA
−1
1
Soit OA' =(20,0+
) =5,13×10−2 m
−2,00
Il faut donc décaler le capteur de 5,00 cm à 5,13 cm.
5- Lorsqu'on modifie la distance objectif-capteur afin d'obtenir une image nette sur le capteur 1
on effectue la mise au point.
Soin – Rédaction - Rigueur
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