Exercices lentilles minces
I. Exercice 11. Construire l’image A’B’ de AB à travers la lentille de distance focale f’=0,20m en dessinant la marche de 3 rayons.
2. On définit le grandissement γ comme le rapport :
AB B A' '
. Que peut-on dire de l’image si 1 ? Si 0 ?
Calculer le rapport pour le cas de la figure 1.
II. Instrument d’optique : la loupe
Une loupe grossissante est une lentille convergente de distance focale f’.
Lorsqu’on utilise une loupe grossissante, où se situe l’image qu’on regarde par rapport à la lentille ? L’image est-elle réelle ou virtuelle ?
1. Dans quelle zone l’objet doit-il être placé pour satisfaire cette condition ? 2. Déterminer graphiquement la position de l’image dans les deux cas suivants.
Peut-on considérer que la lentille constitue une loupe dans ces deux cas ? Justifier.
Sachant que l’œil ne se fatigue pas lorsqu’il « accommode » à l’infini, lequel de ces cas correspond à l’utilisation la plus confortable ?
III. Grossissement :
1. Un œil normal ne peut voir les objets nettement que si ils sont situés à plus de d=25cm. On appelle ce point le punctum proximum.
Exprimer l’angle apparent maximal α sous lequel on peut observer un objet de taille AB, l’objet étant placé au Punctum Proximum.
Rq : dans le cas d’angle petit (ce qui est le cas pour l’observation de petits objets), on peut considérer quetan.
Calculer cet angle dans le cas d’un objet dont la taille est AB = 6,0mm.
2. Déterminer graphiquement la direction des rayons issus de B, émergeant de la loupe de distance focale f’ = 6,0cm.
3. Déterminer l’expression de l’angle α’ en fonction de AB et f’, avec lequel les rayons arrivent dans l’œil de l’observateur.
Rq : on utilisera également l’approximation 'tan'
4. On définit le grossissement G d’un instrument d’optique comme le rapport :
'
G . Donner l’expression de G pour une loupe en fonction de f’.
Calculer G dans le cas de la loupe étudiée.
IV. Exercices livre : P23 n°9 et 13
α O
A B
