Devoir Physique

jaune (si la source de lumière blanche en émet). S’il reçoit de la lumière verte, il sera donc vu vert (on ne demandait pas d’explication ici…).

La lumière jaune est composée de lumière rouge et verte (et éventuellement jaune). Si on éclaire les poivrons avec :

Le 1er poivron ne va diffuser que la lumière rouge par rapport au mélange de lumière reçu, il sera vu rouge. Le 2ème ne va diffuser que la lumière verte, il sera donc vu vert. Le 3ème va diffuser toutes les lumières colorées reçues (rouge, verte et éventuellement jaune), il sera donc vu jaune.

Correction de l’exercice n°3 : Position de l'objet et de son image

1) Cette lentille est convergente, elle a donc des bords plus minces que la partie centrale qui est bombée (contrairement aux lentilles divergentes). On peut donc la retrouver au toucher par exemple…

2) On a la vergence qui vaut : C = 1/f’ = 1/20×10-2 = 5,0 δ.

3) Pour déterminer la position de A, il faut déterminer OA. On connaît f’ et OA’ = 60,0 cm, car l’image doit se former sur l’écran (après la lentille L).

Utilisation de la relation de conjugaison avec toutes les valeurs en cm :

|1 |= |1 |- |1 |

| |OA | |-30 | |

4) Avec la relation de grandissement, on a :

C’est cohérent avec la construction graphique.

En effet, l’image A’B’ est bien renversée par rapport à l’objet AB (signe - du grandissement) et elle est 2,0 fois plus grande que l’objet.

5) a) Si on éloigne l’objet AB de la lentille, son image A’B’ va s’en rapprocher

b) Si l’objet AB était à 15 cm de la lentille, il se situerait entre F (foyer objet) et O et A’B’ serait virtuelle et droite. Voir construction page suivante.

4) a) b)

6) b)

Correction de l’exercice n°4 : Œil emmétrope et œil hypermétrope

1) Le modèle de l’œil réduit est composé d’un diaphragme (iris), d’une lentille convergente (différents milieux d’indice de réfraction différents de l’œil et notamment le cristallin) et un écran (rétine où se forme les images des objets observés).

2) Lorsque l’œil est au repos, sa convergence est minimale, soit 58,8 δ. (Il voit net des objets très éloignés (« à l’infini ») et leur image se forme en F’ qui se trouve alors sur la rétine : OF’ = 17 mm et Crepos = 1/ OF’ ≈ 59 δ). Le maximum d’accommodation correspond à la vergence maximum, soit 62,8 δ.

3) Pour déterminer le punctum proximum, il faut considérer le maximum d’accommodation, soit C = Cmax = 62,8 δ et l’image se forme toujours sur la rétine : OA’ = 17 mm. D’après la relation de conjugaison, on a :

1 |= |1 |- |Cmax |( OA = |OA’ |= |17×10-3 |= - 0,25 m | |OA | |OA’ | | | |1 – Cmax × OA’ | |1 – 62,8×17×10-3 | | |OA correspond en effet à la distance à laquelle se trouve l’objet vu lorsque l’œil accommode au maximum, soit : OA = 0,25 m = 25 cm.

4) De même, on a, avec OA’ = 16,5 mm :

1 |= |1 |- |Cmax |( OA = |OA’ |= |16,5×10-3 |= - 0,456 m | |OA | |OA’ | | | |1 – Cmax × OA’ | |1 – 62,8×16,5×10-3 | | |

Le punctum proximum vaut donc 45,6 cm pour l’œil hypermétrope.

5) a) Si l’objet est très éloigné, son image va se former en F’repos (foyer image correspondant à la vergence au repos). Rappel : f’repos = 1/Crepos = 1/58,8 = 17,0×10-3 m = 17,0 mm. Or, la rétine se trouve 16,5 mm après la lentille et pas 17,0 mm après. L’image ne sera pas nette.

b) Pour voir un objet à l’infini, l’œil hypermétrope doit accommoder. L’image doit se former sur la rétine et au niveau de F’accommodation, c’est-à-dire 16,5 mm après la lentille. Ainsi, la vergence Caccommodation = 1/f’accommodation = 1/16,5×10-3 = 60,6 δ (ce qui est heureusement inférieur à la vergence maximale).

c) Les yeux d’un hypermétrope doivent accommoder pour voir de près, comme pour voir de loin, ils se fatiguent donc plus que des yeux normaux.

Correction de l’exercice n°5 : Tirage d’un appareil photographique

1) a) (OA’ correspond à la distance à laquelle se trouve l’image par rapport à la lentille). Comme l’objet est très éloigné, il est considéré comme étant à l’infini et l’image se forme en F’, soit OA’ = OF’ = f’ = 75 mm.

b) Le tirage vaut t’ = F’A’. Or, dans ce cas, F’ et A’ sont confondus, donc : t’ = 0.

c) D’après la relation de grandissement, on a :

( = |OA’ |= |A’B’ | ( A’B’ = |OA’×AB |= |75×10-3 × 30 |= 2,3×10-3 m | | |OA | |AB | |OA | |1,0×103 | | |

2) a) Si l’objet est plus proche, son image ne se formera plus en F’ mais après, ainsi A’ et F’ ne seront plus