Physique

Corrigé Exercice 13 : Les lentilles minces 3e

Classe:

Troisième

Exercice 13 Construction de l'image d'un objet réel situé en avant du foyer image d'une lentille divergente

Un objet lumineux $AB$ de hauteur $2\;cm$ est placé perpendiculairement à l'axe optique principal d'une lentille divergente de centre optique $O$ et de distance focale $3\;cm.$

Le point $A$ est sur l'axe principal, à $5\;cm$ de $O.$

1) Calculons la vergence de la lentille

Soit $C$ la vergence de la lentille. On a :

$$C=\dfrac{1}{f}$$

La lentille étant divergente donc, $f<0$

Ainsi, $f=-3\;cm=-3.10^{-2}\;m$

A.N : $C=\dfrac{1}{-3.10^{-2}}=-333.33$

D'où, $\boxed{C=-33.3\;\delta}$

2) Construisons l'image $A'B'$ de $AB$

3) Donnons les caractéristiques de l'image $A'B'$

$-\ $ image virtuelle (non observable)

$-\ $ image droite (non renversée)

$-\ $ image plus petite que l'objet

$-\ $ image du même côté que l'objet telle que $OA'=1.8\;cm$

4) Définissons et déterminons le grandissement $G$ de l'image.

Le grandissement est une grandeur qui permet de déterminer la taille de l'image par rapport à l'objet.

$-\ $ Si $G<1$ alors, l'image est plus petite que l'objet.

$-\ $ Si $G>1$ alors, l'image est plus grande que l'objet.

$-\ $ Si $G=1$ alors, l'image est de même taille que l'objet.

On a :

$$G=\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{OA'}{OA}$$

A.N : $G=\dfrac{1.8}{5}=0.36$

Donc, $\boxed{G=0.36}$

Auteur:

Diny Faye

Corrigé Exercice 12 : Les lentilles minces 3e

Classe:

Troisième

Exercice 12 Construction de l'image d'un objet réel donnée par une lentille convergente

Un objet lumineux $AB$ de hauteur $2\;cm$ est placé perpendiculairement à l'axe optique principal d'une lentille convergente de centre optique $O$ et de distance focale $3\;cm.$

Le point $A$ est sur l'axe optique principal, à $6\;cm$ de $O$

1) Calculons la vergence de la lentille

Soit $C$ la vergence de cette lentille alors, on a : $$C=\dfrac{1}{f}$$

où $f$ est la distance focale

A.N : $C=\dfrac{1}{3\;10^{-2}}=33.3$

D'où, $\boxed{C=33.3\;\delta}$

2) Construisons l'image $A'B'$ de $AB$

3) Donnons les caractéristiques de l'image $A'B'$

$-\ $ image réelle

$-\ $ image renversée

$-\ $ la taille de l'image est égale à celle de l'objet

$-\ $ image symétrique à l'objet par rapport au centre optique.

4) Déterminons le grandissement $G$ de l'image

Le grandissement $G$ de l'image est donné par : $$G=\dfrac{A'B'}{AB}$$

Comme l'image et l'objet ont la même taille alors, $\ AB=A'B'$

D'où, $$G=1$$

5) Reprenons les mêmes questions pour les cas suivants :

a) L'objet est placé à $7\;cm$ du centre optique

$\centerdot\ \ $ Vergence de la lentille

$$C=\dfrac{1}{f}$$

où $f$ est la distance focale

Ainsi, $C=\dfrac{1}{3\;10^{-2}}=33.3\;\delta$

$\centerdot\ \ $ Construction de l'image $A'B'$ de $AB$

$\centerdot\ \ $ Caractéristiques de l'image $A'B'$ :

$-\ $ image réelle

$-\ $ image renversée

$-\ $ image plus petite que l'objet

$-\ $ image sur le côté opposé telle que $OA'=5.1\;cm$

$\centerdot\ \ $ Grandissement $G$ de l'image

On a : $G=\dfrac{A'B'}{AB}\ $ or, $\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{OA'}{OA}$

Donc, $G=\dfrac{OA'}{OA}=\dfrac{5.1}{7}=0.7$

D'où, $$G=0.7$$

b) L'objet est placé à $5\;cm$ du centre optique

$\centerdot\ \ $ Vergence de la lentille

$$C=\dfrac{1}{f}$$

où $f$ est la distance focale

Donc, $C=\dfrac{1}{3\;10^{-2}}=33.3\;\delta$

$\centerdot\ \ $ Construction de l'image $A'B'$ de $AB$

$\centerdot\ \ $ Caractéristiques de l'image $A'B'$ :

$-\ $ image réelle

$-\ $ image renversée

$-\ $ image plus grande que l'objet

$-\ $ image sur le côté opposé telle que $OA'=7.2\;cm$

$\centerdot\ \ $ Grandissement $G$ de l'image

On a : $G=\dfrac{A'B'}{AB}\ $ or, $\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{OA'}{OA}$

Donc, $G=\dfrac{OA'}{OA}=\dfrac{7.2}{5}=1.4$

D'où, $$G=1.4$$

c) L'objet est placé sur le foyer objet

$\centerdot\ \ $ Vergence de la lentille

$$C=\dfrac{1}{f}$$

où $f$ est la distance focale

Ainsi, $C=\dfrac{1}{3\;10^{-2}}=33.3\;\delta$

L'objet étant placé sur le foyer $F$ alors, son image $A'B'$ est infinie.

d) L'objet est placé à $2\;cm$ du centre optique

$\centerdot\ \ $ Vergence de la lentille

$$C=\dfrac{1}{f}$$

où $f$ est la distance focale

Donc, $C=\dfrac{1}{3\;10^{-2}}=33.3\;\delta$

$\centerdot\ \ $ Construction de l'image $A'B'$ de $AB$

$\centerdot\ \ $ Caractéristiques de l'image $A'B'$ :

$-\ $ image virtuelle (non observable)

$-\ $ image droite (non renversée)

$-\ $ image plus grande que l'objet

$-\ $ image du même côté que l'objet telle que $OA'=5.9\;cm$

$\centerdot\ \ $ Grandissement $G$ de l'image

On a : $G=\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{OA'}{OA}$

D'où, $G=\dfrac{5.9}{2}=2.9$

Auteur:

Diny Faye

Corrigé Exercice 11 : Les lentilles minces 3e

Classe:

Troisième

Exercice 11 Construire la marche d'un rayon lumineux

1) Chacun des schémas ci-dessous présente un rayon lumineux incident arrivant sur une lentille.

Construisons le rayon émergent correspondant (couleur verte).

2) Chacun des schémas ci-dessous présente un rayon lumineux émergent après traversée d'une lentille.

Construisons le rayon incident correspondant (couleur rouge).

Auteur:

Diny Faye

Corrigé Exercice 10 : Les lentilles minces 3e

Classe:

Troisième

Exercice 10 : Caractéristiques d'une lentille

L'axe optique principal d'une lentille convergente est dirigé vers le soleil.

Choisissons la bonne réponse :

1) L'axe optique principal d'une lentille est :

a) La droite perpendiculaire à cette lentille passant par son centre optique

2) Les rayons solaires convergent vers :

b) Le foyer objet de la lentille

3) La distance focale de la lentille est :

b) La distance entre le centre optique et le foyer image

4) La vergence d'une lentille est :

b) L'inverse de la distance focale

5) Dans le système international d'unités la vergence s'exprime en :

b) dioptrie

Auteur:

Aliou ndiaye

Corrigé Exercice 9 : Les lentilles minces 3e

Classe:

Troisième

Exercice 9 : Contrôle de connaissances

1) Les deux types de lentilles sont : les lentilles convergentes et les lentilles divergentes.

2) C'est la lentille convergente qui "rabat" un faisceau incident de lumière vers l'axe optique.

3) La lentille qui ouvre le faisceau incident de lumière est appelée lentille divergente.

4) On dispose ci-dessous de six lentilles $L_{1}\;;\ L_{2}\;;\ L_{3}\;;\ L_{4}\;;\ L_{5}\ $ et $\ L_{6}$

4.1) Classifions ces lentilles en lentilles convergentes et lentilles divergentes et précisons leur nom.

$$\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{Lentilles}&\text{Nom}&\text{Type de lentille}\\ \hline L_{1}&\text{lentille biconvexe}&\text{convergente}\\ \hline L_{2}&\text{lentille plan-concave}&\text{divergente}\\ \hline L_{3}&\text{lentille ménisque}&\text{convergente}\\ \hline L_{4}&\text{lentille plan-convexe}&\text{convergente}\\ \hline L_{5}&\text{lentille ménisque}&\text{divergente}\\ \hline L_{6}&\text{lentille biconcave}&\text{divergente}\\ \hline\end{array}$$

4.2) Justification : on identifie ou on classe les lentilles selon leurs bords :

Ainsi, une lentille à bords minces est dite convergente et une lentille à bords épais est dite divergente.

Auteur:

Aliou ndiaye