Exercie optique
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Exercie optique



  1. #1
    invitee79cbbdf

    Exercie optique


    ------

    Bonjour, je suis préoccupée par mon exercice d'optique, voilà le sujet :
    1-Association de miroirs
    (a) On considère le dispositif suivant : Nom : image physique.gif
Affichages : 51
Taille : 5,2 Ko



    Il est constitué d'un premier miroir sphérique M1, concave, de rayon R1, et d'un second miroir sphérique, M2, convexe de rayon R2 tel que R1 > R2. La lumière incidente provient de la gauche, se réfléchit sur M1, puis sur M2, et ressort à travers M1 grâce à un trou percé en son sommet.

    i. Montrer que ce système est équivalent à une lentille mince dont on déterminera le centre optique O1 et la distance focale f'1 ( en fonction de R1 et R2). Calculer R2 si f'1 = 15mm et R1 = 50mm
    ii. Faire un schéma à l'échelle représentant la lentille, son foyer image F'1 et son foyer objet F1.

    (b) On souhaite utiliser la lentille ainsi constituée comme objectif de microscope. Pour l'oculaire, on utilise une seconde lentille de distance focale f'2 = 20mm dont le centre O2 est placé à une distance de 80 mm de O1.

    i. Représentez l'oculaire, son foyer image F'2 et objet F2 sur le même schéma que l'objectif.
    ii. Où doit être placée l'image intermédiaire A'B' fournie pour un observation sans fatigue par un oeil normal ? En déduire, graphiquement (tracez les trois rayons remarquables) et par le calcul, la position de l'objet AB.
    iii. Déterminer, graphiquement et par le calcul, le grandissement alors fournit par l'objectif.

    Pour commencer, je suis un peu troublée par le fait qu'il y ait 2 miroirs pour 1 objectif, comment faire pour déterminer le centre optique O1 et la distance f'1 ?

    Merci d'avance.

    -----

  2. #2
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    L'équivalence à une lentille mince ne va pas de soi, c'est en rapport avec le fait que les centres des miroirs coïncident. Dès lors, cela te donne une piste : tu pars d'un point source A, tu regardes où est son image A' dans M1 et ensuite l'image de A' dans M2, soit A". Trouve où se trouve A". Il est assez évident qu'il faut prendre les distances algébriques à partir du centre et appliquer les formules de conjugaison au centre. Est-ce que ça rappelle les formules d'une lentille simple ?

  3. #3
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    1/CA' + 1/CA = 2/CS', on trouve donc le rayon de courbure et on déduit que l'épaisseur de la lentille est négligeable par rapport à CS, c'est ça ?

  4. #4
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    Il y a 2 miroirs, tu n'écris que la conjugaison pour le 1er miroir. C'est A" qu'il faut, pas seulement A'.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    Dans ce cas je sais pas trop...

  7. #6
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    Tu as écrit la relation entre CA et CA' pour le miroir 1. Bien. Tu écris la relation entre CA' et CA" dans le second miroir (une équation très similaire) et tu en déduis la relation ente CA et CA". C'est tout simple en fait.
    Ensuite, tu regardes la question des grandissements dans les 2 miroirs et tu en déduis le rapport CA"/CA.
    Tu compares avec de que donnerait une lentille simple placée en C.

  8. #7
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    pour le miroir 2 : 1/CA' + 1/CA'' = 2/CS, donc CA = CA'' c'est bien ça ?

  9. #8
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    Eh ! C'est pas le même CS dans les 2 cas !

  10. #9
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    Ah... donc 1/CA' = 2/CS1 - 1/CA et 1/CA' = 2/CS2 - 1/CA'', et donc 2/CS1 - 1/CA = 2/CS2 - 1/CA'' mais bon j'avoue être légèrement perdu

  11. #10
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    Bon, on avance ... Maintenant, si tu as un objet en A qui forme une image en A" grâce à une lentille de focale f placée en C, quelle sera la formule qui lie CA et CA" ?

  12. #11
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    1/ca'' + 1/ca = 2/cs3 ?

  13. #12
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    Je dois rendre ce devoir avant mardi, je ne veux en aucun cas vous pressez mais je rendrais pas grand chose sans votre aide car toutes les questions sont liées.
    Pendant ce temps je me suis attaqué à la partie b) mais il me manque juste à connaitre la position du centre optique O1.

  14. #13
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    Tu n'écrirais pas un peu n'importe quoi ? C'est quoi cette relation avec 2/CS3 pour une lentille ? Je rappelle qu'il s'agit de trouver une LENTILLE qui donne la même relation entre CA et CA" que celle calculée plus tôt.

  15. #14
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    j'ai pas fais attention... on a 1/CA'' - 1/CA = 1/f' = C

  16. #15
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    Mais...si la lentille est placée en C, c'est donc son centre optique ?

  17. #16
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    Exactement, oui. C'est pourquoi il est si important que les 2 centres de courbure des miroirs soient confondus.

  18. #17
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    C'est ça, oui et c'est pourquoi il faut que les 2 centres des miroirs soient confondus.
    A propos, n'oublie pas de regarder aussi les grandissements dans le miroir 1 puis le miroir 2. L'ensemble a un grandissement qui est le produit de ces grandissements. Il faut vérifier que la lentille donne aussi ce grandissement global (c'est assez trivial en fait)

  19. #18
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    Très bien. Dernière question..on parle d'un objet A dans la partie (a) et d'un objet AB dans la deuxième, je dois choisir une valeur arbitraire pour la longueur AB ?

  20. #19
    Jeanpaul

    Re : Exercie optique

    Oui, il s'agit simplement de grandissement (rapport image/objet), il ne dépend pas de la taille de l'objet, du moins dans cette approximation.

  21. #20
    invitee79cbbdf

    Re : Exercie optique

    Super, merci votre aide et bonne journée à vous !

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