word - Physique

Exercice 17 p 26
1
1.
Ces trois grandeurs sont reliées par la relation
2.
3.
Cette relation s'appelle la relation de conjugaison.
OA'
OA'

1
OA

1
f
f
OA
7,5 cm
- 15 cm
5,0 cm
8,4 cm
- 15 cm
7,0 cm
10 cm
- 15 cm
6,0 cm
10 cm
- 15 cm
6,0 cm
 Pour calculer OA' : On isole OA' dans la relation de conjugaison; pour cela, on passe d'abord tout le membre de droite
de l'équation au même dénominateur.
1
OA'

OA' 
D'où
f  OA
OA  f
f  OA
OA  f
ex : pour la première ligne :
5,0.10 2  (-15,0.102 )
OA' 
5,0.10 2  15,0.10 2
(NB : ici, on pourrait laisser toutes les valeurs en cm, vu qu'elles sont toutes données dans la même unité)
OA'  7,5.10 2 m

Pour calculer OA :
1
OA'
D'où
Ainsi
1
OA
1
OA



D'où
OA 
AN :
OA 
1
OA
1
OA'

1
f

1
f
f  OA'
OA'  f
OA'  f
f  OA'
6,0.10 2  10.10 2
6,0.10 2  10,0.10 2
OA  15.10 2 m
Exercice 18 p 26
1.
Le grandissement d'une lentille est défini par la relation γ 
2.
On a par ailleurs l'égalité : γ 
A' B'
AB

A' B'
AB
OA'
OA
3.
a
b
c
d
4.
AB (en cm)
A' B ' (en cm)

OA (en cm)
OA' (en cm)
2,0
1,5
2,0
1,2
- 1,0
3
-2
- 4,8
- 0,5
2
-1
- 4,0
- 30
- 5,0
- 20
- 12,5
15
-1 . 101
20
50
a - L'image et l'objet ne sont pas dans le même sens ; l'image est plus petite que l'objet , l'image est réelle.
b - L'image et l'objet sont dans le même sens ; l'image est plus grande que l'objet ; l'image est virtuelle.
c - L'image et l'objet ne sont pas dans le même sens ; l'image est de même taille que l'objet ; l'image est réelle.
d - L'image et l'objet ne sont pas dans le même sens ; l'image est plus grande que l'objet ; l'image est réelle.
Exercice 19 p 26
1.
1
a-
OA'
On en déduit que
Par conséquent :
1
OA
1
OA
OA
1

OA'

1
f

1
f
f  OA'

OA 
D'où
1

OA'  f
OA'  f
f  OA'
b - Attention aux unités !
OA 
3,0  25.10 2
25.10 2  3,0
OA  27.102 m
La lentille doit être située à une distance d'environ 27 cm de la surface où est située le transparent à projeter.
2.
γ
a.
En particulier γ 
A' B'

AB
OA'
OA
OA'
OA
On en déduit que γ 
3,0
 27.10 2
(Attention aux unités !)
γ  11
b.
c.
Le signe du grandissement est négatif.
On en déduit que l'image projetée est renversée par rapport à l'objet.
3.
γ
a.
A' B'
AB
On en déduit que A' B' 
b.
AN : A' B' 
3,0
- 27.10 -2

OA'
OA
OA'
OA
.AB
.1,0.10 -2
A' B'  11.10 2 m  11 cm
Sur l'écran mural, l'image de l'objet AB mesurera 11 cm.
Exercice 21 p 27
1.
a - C = 1/f avec f en m et C en dioptries (δ)
b- C
C
1
f
1
20.10 3
C = 50 δ
La vergence de cette lentille vaut 50 dioptries.
2.
3.
D'après la construction graphique, OA'  4,0 cm . L'image est renversée, réelle et de même taille que AB.
On a ainsi : A' B'  AB  1,0 cm .
4.
γ
A' B'
γ
1,0
 1,0
 1,0
AB
Le grandissement vaut - 1,0.
Exercice 24 p 27
1,2.
3. a. L'image est virtuelle, agrandie et droite (= de même sens que l'objet).
b. Ce type d'instrument d'optique est une loupe.
Exercice 25 p 27
1.
La relation de conjugaison s'écrit
1
OA'

1
OA

1
f
OA   5,0 m et f = 50 mm = 50.10-3 m
(On isole OA' dans la relation de conjugaison; pour cela, on passe d'abord tout le membre de droite de l'équation au même
dénominateur)
1
OA'
f  OA

OA  f
f  OA
D'où OA' 
AN : OA' 
OA  f
50.10 3  ( 5,0)
50.10 -3  5,0
OA'  0,051 m
2.
OA'  f
L'image de l'objet par la lentille de l'objectif est quasiment située dans le plan contenant le foyer image de la lentille. Or
l'image d'un objet qui serait situé à l'infini sur l'axe optique (et qui donc émettrait des rayons parallèles à l'axe optique) se
formerait au niveau du foyer image de la lentille. Ainsi si on règle l'objectif sur la position "infini", la pellicule (située à
l'endroit où l'image est nette) sera au niveau du foyer image de lentille. Le photographe aura donc une image nette de
l'objet sur la pellicule.
Il est donc pertinent de régler l'objectif sur la position "infini".
γ
3.
A' B'
AB
Par conséquent A' B' 
AN :
A' B' 

OA'
OA
OA'
OA
.AB
0,051
.40.10 2
 5,0
A' B'   4,0.10 3 m   4,0 mm
4.
La grandeur de l'image sur la pellicule est de 4,0 mm.
Sur la position 0,4 m, la pellicule sera située dans le plan où l'image d'un objet situé à 0,4 m de l'objectif est nette.
Soit OA   0,4 m
La relation de conjugaison dit que
On en déduit que la valeur de
D'où
1
OA'
1
OA
1
OA'

1
OA

1
.
f
va être plus petite que dans la situation où l'objet est à l'infini.
sera plus petit que dans la situation précédente. Ainsi, OA' sera plus grand.
La pellicule sera donc plus éloignée de l'objectif que dans la position "infini".
(On peut aussi directement calculer la valeur de OA' :
OA' 
OA' 
f  OA
OA  f
50.10 3  ( 0,4)
50.10 -3  0,4
OA'  0,06 m
On retrouve bien que la pellicule est plus éloignée de la lentille.)