Lentilles minces Exercices corrigés - Optique géométrique

lentilles minces exercices corrigés



Exercice 1 : Construction d’images
Soit une lentille mince convergente, de centre optique O, de foyers F et F’.
1.      Rappeler les formules de conjugaison et de grandissement avec origine au centre optique.
2.      Construire l’image A’B’ d’un objet AB perpendiculaire à l’axe principal situé entre -∞ et le foyer objet F.
3.      Retrouver les formules de grandissement avec origines aux foyers.
4.      En déduire la formule de Newton.
Le petit objet AB se déplace de -∞ à +∞.
5.      L’espace objet peut être décomposé en 3 zones, construire les images correspondants à un objet placé successivement dans chacune de ces zones. En déduire les zones correspondantes de l’espace image.
6.      Indiquer dans chaque cas la nature de l’image.
L’étudiant pourra reprendre cette étude dans le cas d’une lentille divergente.

 


Exercice 2 : plus convergente

1) Parmi les quatre lentilles représentées ci-dessous, déterminer la plus convergente en expliquant le choix.
2) Donner le schéma de représentation de la lentille a et celui de la lentille d.
3) Décrire deux méthodes permettant de reconnaître une lentille convergente.




Exercice 3: lentille convergente

Le trajet d’un faisceau de lumière renvoyé par la mer pénètre dans l’oeil selon le schéma suivant :

1-1) Donner la nature de la lentille représentée ci-dessus.
1-2) Citer un autre type de lentille et donner son schéma de représentation.
1-3) Donner deux méthodes permettant de distinguer les deux types de lentilles.
2-1) Le schéma précédent est réalisé à l’échelle 2. La valeur de la distance focale de la lentille est 2cm.
2-1-1) Faire apparaître cette distance focale sur le schéma.
2-1-2) Retrouver à l’aide de l’échelle du schéma, cette valeur.
2-2) On donne la relation :
2-2-1) Nommer chacune des grandeurs utilisées dans la relation.
2-2-2) Donner le nom et le symbole des unités de ces grandeurs.
2-2-3) Faire le calcul de C et choisir parmi les valeurs suivantes : +50δ ; + 0,5δ ; -50δ celle qui correspond à la lentille précédente.




Exercice 4: lentille convergente

Un objet lumineux AB de hauteur 1cm, est perpendiculaire à l’axe principal d’une lentille mince de distance focale 20 mm. Afin de localiser l’image A’B’ de cet objet AB. On a tracé ci-dessous, deux rayons lumineux issus de l’objet AB.
1) S’agit-il d’une lentille convergente ou divergente ? Pourquoi ?
2) Quelle relation lie la distance focale et la vergence d’une lentille ? Préciser les unités des différentes grandeurs citées.
3) Calculer la vergence de cette lentille.
4) Sur le schéma ci-dessous, positionner le foyer image F’ et tracer un autre rayon lumineux issu du point B.
5) Déterminer à l’aide du schéma, la position, le sens et la taille de l’image.



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