Devoir Corrigé (DS) 1 28-9-11 de Physique de niveau Première

Jean-Fran?Ois Dou?Zy

Description

Avec correction. Ds lentilles
Devoir Surveillé (DS) en Physique (2012) pour Première S

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Extrait

DS 1 28-9-11 corrigé

Exercice 1 :

1.a. Schéma pour AB situé à 30 cm avant la lentille : Cf. schéma 1 ci-dessous. L’image est située 5 cm après la lentille sur le schéma soit 20 cm dans la réalité. 1.b. D’après la relation du grandissement, si OA’ < OA alors A’B’ < AB : l’image est plus petite que l’objet. 2. Schéma pour AB situé à 20 cm avant la lentille : Cf. schéma 2ci-dessous. L’image est située 7,5 cm après le lentille sur le schéma soit 30 cm dans la réalité. 3. Schéma pour AA’ = 60 cm et A’B’ = 3 x AB : Cf. schéma 3 ci-dessous. On trace d’abord les points A et A’ espacés de 15 cm (échelle ¼) puis AB et A’B’ tels que A’B’ soit trois fois plus grand que AB. On trace ensuite BB’ (rayon lumineux qui n’est pas dévié) : il coupe l’axe optique en O (c’est la position de la lentille : 3,75 cm (soit 15 cm en réalité) après l’objet AB). t coupera

Exercice 2 :

1. Eléments de l’œil 2. Fonction 3. Eléments œil réduit

iris limiter la lumière diaphragme

cristallin former l’image lentille convergente

rétine réceptionner l’image écran

Exercice 3 :

1. Distance focale de cette lentille : 1 1 -2 V ==> f’ == =4,0.10 m. f' V 25 2. Calcul de la valeur de OA ' : 1 D’après la relation de conjugaison, on a- =. f' O A' OA 1 1 1 -2 Soit =+ =+ 2 do= 13,9 % 2 % nc OA = 7,2 cm.7,2.10 m' = f' O A' OA % 9,0.10 4.10 3. Calcul dela valeur de: A'B' A'B' OA' D’après la relation du grandissement, on a γ == . AB OA AB´OA' -2 Soit == - 1,6.10m = - 1,6 cm. A'B' OA 4. Grandissement : A'B' γ == - 0,80. AB

Exercice 4 :

1.a. A l’échelle 5, 17 mm est représenté par une longueur 8,5 cm. Si l’étoile est à l’infini alors son image à travers la lentilleest en F’ : le foyer principal image. 1.b. VergenceV 1 de cette lentille : 1 1 V 1 = 59 δ.= = f 1 ' 0, 017 2.a. Position de l’image : Si l’objet se rapproche alors l’image ne va plus être à la même position, la position de l’écran étant fixe, il fautmodifier la vergence de la lentille : l’œil accommode. L’image nette est donc sur l’écran : OA ' =17 mm. 2.b. Taille de l’image sur l’écran : AB´OA' -2 En appliquant la relation de grandissement, on a= =- 3,4.10cm. A'B' OA 2.c. Calcul dela vergence V 2 de l’œil pour obtenir une image nette du livre sur la rétine. 1 1 1 1 1 D’après la relation de conjugaison, V 2 - == =63 δ.- = % 3 % 2 2 OA'OA 17.10 % 25.10 f'

3.a. Distance minimale OA à laquelle cette personne peut voir sans lunettes de correction : 1 1 1 1 1 % D’après la relation de conjugaison, V 3 = . f 3 ' OA'OA 1 1 1 11 1 %V1 %60 D’où 3 = - 0,85 m = - 85 cm. OA OA ' 0,017 1 1 Cette personne peut voir un objet sans lunette de correction à partir de 85 cm. 3.b. Une personne presbyte ne voit nettement qu’à partir de 85 cm de l’œil, il faut donc tendre les bras !