Prénom : DS de physique chimie Classe 1ère S
Comment se nomme le phénomène physique qui permet à des instruments
optiques comme l'?il de fonctionner ? Lorsqu'on modélise l'?il pour pouvoir
étudier ...
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Nom :
Prénom : DS de physique chimie Classe 1ère S
SUJET SANS CALULATRICE
Les exercices sont indépendants, il sera tenu compte de la présentation, de la rédaction et du raisonnement.
Exercice n°1 : Formation dune image par une lentille convergente ( 7 pts)
On est en présence dune lentille convergente L de distance focale f = 10cm
1. Calculer la vergence de la lentille L.
2. Compléter la figure ci-dessous en plaçant le foyer objet F et le foyer image F de la lentille L
3. Tracer ensuite la construction de l'image AB de l'objet AB.
Les échelles suivantes correspondent à :
Horizontalement : 1/5 et Verticalement : 1/1
4. Retrouver par le calcul la position de l'image AB en vous aidant de la relation de conjugaison.
Exercice n°2 : Où se trouve la lentille convergente ? (6 pts)
Un objet A1B1 lumineux est posé devant une lentille convergente. On obtient une image
A2B2 de même taille que A1B1 comme lindique le schéma ci-dessous :
La lentille convergente L a une distance focale OF = 2,0cm. On prendra O le centre optique de la lentille.
1. Que vaut le grandissement ³ dans la situation exposée dans la figure ci-dessus ?
2. Positionner la lentille L sur la figure grâce au tracé d un rayon lumineux particulier.
3. En utilisant la marche de deux autres rayons lumineux particuliers, déterminer la position des foyers F et F de la lentille L.
4. À laide de la relation de conjugaison, montrer que le foyer F est le milieu de OA2.
Exercice n°3 : Lil ( 7 pts)
Le système optique de lil est assimilable à une lentille convergente. La rétine se trouve à 17 mm du cristallin. Lorsque lil est au repos, il voit des objets éloignés. On considère lil normal dans son domaine daccommodation.
Où se trouve limage quelle que soit la position de lobjet ?
Comment sappelle la partie de lil modélisable par une lentille mince convergente ?
Quelle est la valeur de sa distance focale lorsque lil naccommode pas ?
Calculer sa vergence.
Pour observer un objet proche, lil doit accommoder, que cela signifie-t-il ?
Une personne voit nettement un objet situé à 15 cm de son il. Calculer la distance focale de lil dans cette condition dobservation.
CORRECTION DS n°1
Correction exercice 1:
1) Vergence de la lentille L. 1pt
2) Position de F et de F : 1pt
3) Construction de l'image AB de l'objet AB. Construction de limage : 2 pts
- Tout rayon parallèle à laxe principal sort de la lentille et passe par F2 foyer image.
- Tout rayon passant par le centre optique de la lentille sort et nest pas dévié.
- Tout rayon passant par le foyer objet F2 sort de la lentille parallèlement à laxe principal.
4) Position de l'image A2B2 en vous aidant de la relation de conjugaison. 2 pts
Relation de conjugaison :
Daprès léchelle: horizontalement: 1/5:
On mesure sur la figure O2A2 on trouve 3 cm donc O2A2 = 3×5 = 15cm. Ce qui correspond bien à la
valeur théorique trouvée à la question 3-.1pt
Correction exercice 2:1 pt pour réponse 1, 2 et 3 ; 3pts pour réponse 4. réponse
Correction exercice n°3 : Lil ( 7 pts)
Le système optique de lil est assimilable à une lentille convergente. La rétine se trouve à 17 mm du cristallin. Lorsque lil est au repos, il voit des objets éloignés. On considère lil normal dans son domaine daccommodation.
Limage se forme sur la rétine. 1pt
Le cristallin. 1pt
Sans accommodation f représente la distance cristallin-rétine soit f = 17 mm. 1pt
V = 1 / f = 59 dioptries. 1pt
Pour observer un objet proche, lil doit accommoder, c.a.d que son cristallin se déforme. 1pt
On applique la relation de conjugaison avec OA = 17 mm et OA = -150 mm : f = 15 mm. 2pts
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