Corrigé

Correction DS1 1 ere S 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 '
C en dioptrie δ
f' en mètre m
1
2- Relation de conjugaison :
1
OA' −1 OA=C
1
3) Grandissement :
γ= A' B '
AB =OA ' OA
1
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
cristallin par une lentille mince convergente.
3
2-a) Objet lointain :
Objet proche : la distance focale est plus courte 2
2-b) La modification de la vergence du cristallin lorsque l'objet s'approche de l’œil est
l’accommodation. 1
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
faible.
1
O
F'
F
O
F'
F

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 :
On sait que
γ= A' B '
AB =OA' OA
Soit
γ= −10
−5,0 =2
Le grandissement vaut γ = 2
1
Exercice 4 : L'appareil photographique (8 points)
1-a) Vergence de la lentille :
On sait que
C=1
f '
or f' = 50,0 mm =
50,0×10−3m
Soit
C=1
50,0×10−3=20,0 δ
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
le plan focal image, il suffit donc de mesurer la distance lentille-écran lorsque l'image est
nette.
1
2- Calcul de la position de l'image :
On sait que
1
OA' −1 OA=C
Donc
1
OA' =C+1 OA
Soit
OA'=(C+1
OA)
−1
OA'=(20,0+1
−100 )
−1
=5,00×10−2m
2

3-a) Calcul du grandissement :
γ=OA '
OA =5,00×10−2 −100 =−5,00×10−4
1
3-b) Taille de l'image :
On sait que
γ= A' B '
AB
Donc
A ' B' =γ× AB=−5,00×10−4×20,0=−1,00×10−2m=−1,00 cm
1
4- Calcul de la position du capteur :
On a démontré à la question 2 que
OA ' =(C+1
OA)
−1
Soit
OA'=(20,0+1
−2,00 )
−1
=5,13×10−2m
Il faut donc décaler le capteur de 5,00 cm à 5,13 cm.
1
5- Lorsqu'on modifie la distance objectif-capteur afin d'obtenir une image nette sur le capteur
on effectue la mise au point. 1
Soin – Rédaction - Rigueur