Exercices bac C:systèmes à deux lentilles*
Exercice 1 (bac C )
1-Caractéristiques de A1B1 :
-Position de l’image:
Appliquons la « formule de conjugaison » à la lentille (L1) avec les conventions habituelles :
-L’axe optique est orienté positivement dans le sens de la lumière.
-L’axe perpendiculaire à l’axe optique est orienté positivement vers le haut
-L’origine de l’axe est le centre optique de la lentille.
Conseils
-Il est commode de faire l’application numérique au fur et à mesure du développement de la formule de conjugaison (l’utilisation de la calculette facilite cette méthode). Un calcul littéral complet avant application numérique est souvent plus fastidieux.
-Les grandeurs étant algébriques, veiller à utiliser le bon signe !
-Le signe a une signification physique. Il indique la nature d’une image et son sens.
Le signe positif indique que l’image se forme derrière la lentille, elle est donc réelle.
-Grandeur de l’image:
utilisons la formule de grandissement
Le signe négatif indique que l’image est inversée par rapport à l’objet .
L’image est donc réelle, inversée et de hauteur double de celle de l’objet.
2/Caractéristiques de A’B’ :
Pour (L2), A1B1 est un objet.
Position de son image A’B’ :
La valeur positive indique que le point image est en arrière de (L2), l’image est donc réelle.
Grandeur :
A’B’=1,5*A1B1=1,5*(-10cm)=-15cm.
L’image A’B’ est donc trois fois plus grande que l’objet AB.
L’image est droite pour L2 et inversée pour l’ensemble du système optique.
3/ Vérification graphique :
Le tracé a été réalisé avec le « petit logiciel de physique et chimie » / paragraphe « simulation sur banc d’optique » contenu dans la médiathèque.
On trouve ce système optique dans certains objectifs d’appareil photos
Utilisons le dessin pour rappeler la nature des objets et des images.
-B est au sommet d’un faisceau incident et divergent c’est un point objet réel.
-Pour (L1), le point B1 est au sommet d’un faisceau émergent et convergent, c’est donc un point image réel.
- Pour (L2), B1 est au sommet d’un faisceau incident et convergent, c’est donc un point objet virtuel pour L2.
-B’ est au sommet d’un faisceau émergent et convergent, c’est un point image réel.
Exercice 2 (bac C 2007 2 points)
1 - Sur un banc d’optique, on dispose d’un système de deux lentilles accolées L1 et L2 . La lentille L1 est convergente de distance focale f1 = 20 cm et L2 est divergente de distance focale f2 = – 30cm.
a - Déterminer la distance focale f du système accolé. (0,50)
b - Donner les caractéristiques de l’image d’un objet AB de 1 cm de hauteur placé à 40 cm devant le système accolé. (0,75)
2 - On maintient à leurs positions la lentille L1 et l’objet AB et on écarte la lentille L2 de 30 cm vers la droite. Construire sur le document A, l’image A2B2 de AB par le système optique ainsi constitué. (0,75)
Echelle : 1/10 suivant l’axe optique et en vraie grandeur pour l’objet AB.
