EVALUATION PREMIERE S SUJET 1 Corrigé
Il sera tenu compte de la présentation et du soin apporté aux figures. Tous les calculs doivent faire l’objet d’une expression littérale encadrée puis d’une application numérique. Attention aux chiffres significatifs et aux unités ! (1 point)
Exercice n°1 Exo 4 sujet 2 (6 points)
Léo utilise une loupe pour observer les détails d’un petit objet ̅̅̅̅ de hauteur = 5,0 mm. La distance focale de cette loupe est de 4,0 cm. L’objet AB est placé perpendiculairement à l’axe optique de la lentille et A est sur l’axe optique à une distance de 3,0 cm de la lentille.
1°) Faire une construction graphique de la situation sur l’ANNEXE 1 à rendre avec la copie, et trouver la position et la taille de l’image obtenue au travers de la lentille.
2°) Exprimer ̅̅̅̅ et ̅̅̅̅̅ retrouver et par un calcul ̅̅̅̅̅et ̅̅̅̅̅ à l’aide de la relation conjugaison et du grandissement.
̅̅̅̅
̅̅̅̅̅
1/OA’= 1/OF’ + 1/OA
1/OA’ = 1/4,0.10
-2- 1/ 3,0.10
-2= -8,33 m
-1OA’ = -0,12 m = -12 cm
OA’/OA = A’B’ /AB A’B’ = ABxOA’/OA = 5.10
-3x (-12.10
-2/-3.10
-2) =0,020 m = 2,0 cm
3°) Quel est le grandissement de cette loupe ? = A’B’ / AB = 2,0.10-2
/ 5.10
-3= 4
4°) L’image peut-elle être recueillie sur un écran ?
L’image est virtuelle et ne peut être recueillie sur un écran
Exercice n°2 (5 points) EXO 1 SUJET 2L’objectif d’un appareil photo, modélisé par une lentille mince convergente, a une distance focale f’=40 mm. Cette lentille peut se déplacer suivant son axe optique pour effectuer la mise au point. Le déplacement maximal est égal à 5,0mm.
a) A quelle distance du centre optique de la lentille se trouve la pellicule quand on photographie un paysage éloigné ? L’image se forme au foyer image de la lentille f’=40 mm. (f’=50 mm. Sujet 2)
b) Quelle est la distance maximale entre le centre optique de la lentille et la pellicule ? Distance maximale centre optique lentille, si la lentille se déplace de 5mm => 40+5 = 45 mm 50+5 = 55 mm SUJET 2
c) Quelle est, dans cette situation la distance qui sépare l’objet à photographier de la lentille ? Distance de l’objet
̅̅̅̅̅ ̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅
On cherche ̅̅̅̅
̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅
1/(45.10-3) – 1 /(40.10-3) = -2.77
̅̅̅̅ = -36cm SUJET 1
1/((55.10-3) – 1 /(50.10-3) = -1.81 m-1 ̅̅̅̅ = -55 cm sujet 2
d) Peut-on avec cet appareil photographier en gros plan une fleur en plaçant l’objectif à 40 cm de celle-ci ? Justifier.
Sujet 1 55cm est la distance minimale (la plus courte) pour faire la mise au point quand la lentille est au maximum de son déplacement, au deça le sujet est flou
40 cm < 55 cm donc il n’est pas possible de photographier correctement l’objet
Sujet 2 36cm est la distance minimale (la plus courte) pour faire la mise au point quand la lentille est au maximum de son déplacement, au deça le sujet est flou
40 cm > 36 cm donc est possible de photographier correctement l’objet
Exercice n°3 (2 points)
Au cours d’une séance de TP les élèves d’une classe de première S étudient la formation des images données par une lentille
convergente. Ils tracent pour cela le graphe donnant y = ̅̅̅̅̅ en fonction de x = ̅̅̅̅
Ils obtiennent une droite affine qui permet de valider l’expression de la relation de conjugaison.
1°) En vous aidant de la relation de conjugaison et du graphique donner la vergence puis la distance focale de la lentille utilisée
̅̅̅̅̅ ̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅
y = ax+b
Droite de coefficient directeur a=1 et d’ordonnée à l’origine ̅̅̅̅̅
On lit sur la graphique C= 10 et du coup f’ = 0,1 m = 10 cm
2°) Déterminer graphiquement la position de l’image quand l’objet est placé à 20cm devant la lentille. Que peut- on dire du grandissement ?
̅̅̅̅ = -20 cm
1 /-20.10-2 = -5 m-1 On lit y = 5 m-1
= -1
Exercice n°4 (6 points)
e 1°) Nommer et mettre en relation les éléments du modèle avec les partie de l’œil réel.
Œil réel Modèle
Iris et pupille Diaphragme
Cristallin Lentille
Rétine Ecran
2°) Ou se forme l’image lorsqu’un objet est vu net par l’œil ? Sur la rétine
3°) En utilisant un rayon de lumière passant par le centre optique de la lentille, construire sur le même schéma les images A’B‘1 de l’objet AB en position 1 et A’B‘2 de l’objet AB en position 2.
4°) En utilisant un autre rayon, déterminer la position du foyer image de la lentille pour les deux positions de l’objet.
5°) Comment évolue la distance focale de la lentille quand l’objet AB s’approche de l’œil ? La distance focale diminue
6°) Dans un œil réel, cette évolution provient de la déformation du cristallin. Expliquer comment est modifiée la forme du cristallin quand un objet s’approche de l’œil ?
Quand un objet s’approche, la distance focale diminue, l’œil devient plus convergent donc il se bombe pour modifier sa vergence.
