Exercice 1

Nom : Prénom : Classe :
EXERCICE Microscope ( 5 points )
Un microscope est constitué de 2 lentilles convergentes.
On peut simuler son comportement avec 2 lentilles convergentes ( L1 ) et ( L2 ) :
Voir feuille annexe distribuée par
le professeur ou utiliser une feuille
de papier millimétré et placer
l’axe optique et l’objet AB comme
suit sur la figure ...
Le dessin est réalisé à l’échelle,
c‘est à dire que 1,0 cm dans la
réalité correspond à 1,0 cm sur le
schéma.
Afin de simplifier l’écriture des
valeurs algébriques avec le
traitement de texte, la valeur
algébrique AB sera notée AB.
L’objet A1B1 de petite dimension :
A1B1 = 5 mm est placé à 2,5 cm
d’une lentille convergente ( L1 ) de
distance focale O1F’1 = 2,0 cm .
1 ) Déterminer en utilisant la relation de conjugaison la position de l’image O1A’1 obtenu par la lentille (L1).(/ 1 pt )
2 ) Tracer les rayons permettant de construire l’image A’1B’1 de l’objet A1B1 . ( / 0,5 pt )
3 ) Quel est le rôle de cette lentille (L1) ? : comparer la taille et le sens de l’image par rapport à celle de l’objet
(/ 0,5pt )
Une lentille ( L2 ) de vergence C2 = 12,5  est placée à 15,5 cm de la lentille ( L1 ) : O1O2 = 15,5 cm.
4 ) Quelle est le distance focale de cette lentille ( L2 ) ? ( / 0,5 pt )
5 ) Représenter sur le schéma la position du centre optique et du foyer image de la lentille ( L2 ) . ( / 0,5 pt )
L’image obtenue par ( L1 ) : A’1B’1 joue le rôle d’objet pour la lentille ( L2 ) .
6 ) Tracer les rayons permettant de construire l’image A2B2 de l’objet A’1B’1. ( / 0,5 pt )
7 ) Quel est le rôle de cette lentille ( L2 ) ? : comparer la taille et le sens de l’image par rapport à celle de l’objet
(/ 0,5pt )
8 ) Quelle est la condition nécessaire pour qu’une lentille convergente fonctionne en loupe ? ( / 0,5 pt )
9 ) Déterminer approximativement en utilisant le schéma de construction des images la valeur
du grandissement :  = A2B2 / A1B1 . ( / 0,5 pt )
O1 A1
B1
( L1)
A1
B1
2,0 cm
1,0 cm
Axe optique
Trait horizontal
symbolisant l’axe
optique à la moitié de
la feuille
O1 A1
B1
A1
B1
( L1)
A1
B1
A1
B1
2,0 cm
1,0 cm
Axe optique
Trait horizontal
symbolisant l’axe
optique à la moitié de
la feuille

Nom : Prénom : Classe :
EXERCICE Lunette astronomique ( 5 points )
Une lunette astronomique est constituée de 2 lentilles convergentes.
On peut simuler son comportement avec 2 lentilles convergentes ( L1 ) et ( L2 ) : voir feuille annexe .
Le dessin est réalisé à l’échelle 1/ 4 , c‘est à dire que 1,0 cm dans la réalité correspond à 0,25 cm sur le schéma .
L’objet : un immeuble de 40
étages de hauteur A1B1 = 124 m
est placé à 2,000 km d’une lentille
convergente (L1) de distance
focale O1F’1 = 32,0 cm (voir
feuille annexe). On observe une
image de hauteur voisine de5 mm.
1 ) a ) Déterminer en utilisant la
relation de conjugaison la position
de l’image O1A’1 obtenue par la
lentille (L1). (/ 1 pt )
2 ) En déduire qu’on peut considérer cet objet à une distance infinie de la lentille (L1).(/ 0,25 pt )
2 ) L’image de l’immeuble donné par la lentille (L1) a une hauteur réelle de 2,0 cm .
A l’échelle du schéma, celle ci a donc une hauteur A’1B’1 = - 5,0 mm.
Placer sur le schéma l’image de hauteur 5 mm à l’endroit où celle ci est formée
Tracer 2 rayons issus de l’objet A1B1 qui montre la construction de l’image A’1B’1 . ( / 0,5 pt )
3 ) Quel est le rôle de cette lentille (L1) ? : position de l’image , comparaison de la taille et le sens de l’image par
rapport à celle de l’objet (/ 0,75pt )
Une lentille ( L2 ) de vergence C2 = 13,9  est placée à 38cm de la lentille ( L1 ) soit à l’échelle du dessin à une
distance : O1O2 = 9,5 cm.
4 ) Quelle est le distance focale de cette lentille ( L2 ) ? ( / 0,5 pt )
5 ) Représenter sur le schéma la position du centre optique et du foyer image de la lentille ( L2 ) . ( / 0,5 pt )
L’image obtenue par ( L1 ) : A’1B’1 joue le rôle d’objet pour la lentille ( L2 ) .
6 ) Tracer les rayons permettant de construire l’image A2B2 de l’objet A’1B’1. ( / 0,5 pt )
7 ) Quel est le rôle de cette lentille ( L2 ) ? : position de l’image , comparaison de la taille et le sens de l’image
par rapport à celle de l’objet ( / 0,5 pt )
8 ) Quelle est la condition nécessaire pour qu’une lentille convergente fonctionne en loupe ? ( / 0,5 pt )
O1
( L1)
8,0 cm
3,0 cm
Axe optique
Trait horizontal
symbolisant l’axe
optique à la moitié de
la feuille
F1
Echelle 1/4
O1
( L1)
8,0 cm
3,0 cm
Axe optique
Trait horizontal
symbolisant l’axe
optique à la moitié de
la feuille
F1 F1
Echelle 1/4