4C Optique - exercices

1) La distance entre l’objectif et l’oculaire d’une lunette astronomique et 1 m. Son grossissement est égal à 19. Calculer la distance focale de l’oculaire et de l’objectif. (Rés. : f2=5 cm, f1=95 cm)

2) L’image d’un object formée par le projecteur et un carré du côté de 2,5 m à la distance de 4,5 m du projecteur. L’objet est un carré du côté de 8 cm. Calculer la distance focale de l’objectif du projecteur. (Rés. : f=14 cm)

3) La distance focale de l’objectif d’un projecteur est 25 cm. Le projecteur forme l’image sur l’écran placé à 4 m de l’objectif. Calculer le grandissement de l’objectif. (Rés. : -15)

4) Soit a l’axe optique d’une lentille. A’ est le point image conjugé au point A. Trouver la position de la lentille et ses foyers. La lentille est-elle convergente ou divergente ? Justifier.

5) L’objet AB se trouve à la distance de 90 cm de l’écran. A quelle distance de l’objet faut-il placer une lentille convergente de la distance focale de 15 cm pour que l’image A’B’ soit sur l’écran ? Quelle est le grandissement de la lentille ? (Rés. : -19 cm ; 3,7 ou -71 cm ; 0,27)

6) L’objet AB de la hauteur 1,5 cm est situé à la distance 3 cm d’une lentille divergente de la distance focale 2 cm. Déterminer la nature, la position et la taille de l’image.(Rés. : virtuelle, -1,2 cm ; 0,6 cm)

7) Une lentille convergente donne d’un objet réel une image dont la distance de la lentille est la même que la distance entre la lentille et l’objet et égale à 40 cm. Comment change la position de l’image et le grandissement de la lentille si on éloigne l’objet de 20 cm de plus de la lentille ? (Rés. : a’=30 cm ; g=-0,5)

8) Un segment de droite AB set situé sur l’axe optique d’une lentille. La distance entre le point A et le centre optique est 1,5.f (f ... distance focale) ; la distance entre le point B et le centre optique set 2.f . Donner la posion de l’image A’B’ Rés :. a’=3f, b’=2.f)

9) La distance entre l’objet et une lentille convergente de la distance focale 10 cm est a) 15 cm, b) 8 cm. Déterminer le grandissement de la lentille. (Rés. : a) -2 ; b) 5)

10) La distance entre l’objet et une lentille convergente est 5 fois plus grande que sa distance focale. Déterminer son grandissement. (Rés. : -0,25)

11) L’image d’un objet réel formé par une lentille convergente est deux fois plus grande que l’objet est située à la distance 24 cm de la lentille. Déterminer la distance focale. (Rés. : 8 cm)

12) A quelle distance d’une lentille divergente de la vergence -5 d faut-il situer un objet pour que son image soit 4 fois plus petite que l’objet ? (Rés. : 0,6 m)

13) Un objet est situé à la distance 10 cm d’une lentille convergente de la distance focale 20 cm. Comment change la taille de son image si on remplace la lentille convergente par une lentille divergente de même distance focale ? (Rés. : diminue 3 fois)

14) Une lentille convergente de la vergence 8 d forme l’image d’un objet. La taille de l’image est la même que celle de l’objet. Comment faut il changer la distance entre l’objet et la lentille pour que l’image soit 3 fois plus petite que l’objet ? (Rés. : éloigner l’objet de 0,25 m de plus de la lentille)

15) Deux lentilles convergentes des distances focales 20 cm et 40 cm ont le même axe optique. Les centres optiques sont à la distance 150 cm. L’objet de la hauteur 2 cm est situé à 25 cm en avant de la première lentille. Quelle est la distance entre la seconde lentille est l’image formée par le système ? Quelle est la taille de l’image ? (Rés. : 200 cm ; 32 cm)

16) La distance focale de l’objectif d’un microscope est 0,8 cm, celle de l’oculaire 5 cm. La distance entre l’objectif et l’oculaire est 21 cm. Quelle est le grossissement du microscope ? (Rés. : 95)

17) La distance focale de l’objectif d’un microscope est 0,25 cm et la distance entre le foyer image de l’objectif et le foyer objet de l’oculaire est 15 cm. Le grossissement du microscope est 2000. Quelle est la distance focale de l’oculaire ? (Rés. : 0,75 cm)

18) La distance focale de l’objectif d’une lunette astronomique est 1,5 m, celle de l’oculaire est 6 cm. Quel est le diamètre apparent de la Lune observée par la lunette astronomique ? Le diamètre apparent de la Lune observée par l’oein nu est 0,5°. (Rés. : 12,5°)

Le microscope

a. Un microscope est formé d’un objectif assimilé a une lentille convergente L1 de vergence de 250 dioptries et d’un oculaire a une lentille convergente L2, situé a 18,9 cm en arriere de L1. On place un objet AB a 4,1 mm en avant du centre optique de L1.

b. Quelle est la nature et la position de l’image A’B’ formé par L1 ? Calculer la taille de cette image pour un objet de 10 mm

c. On veut que l’image finale soit a l’infini. En déduire la distance focale de L2

d. On observe un globule rouge assimilé a un cylindre applati dont l’axe est sur l’axe optique. L’image finale de la face inférieure du globule se forme a l’infini. Ou de trouve l’image intermédiare (A’B’) de cette face ?

e. L’image intermédiare de la face supérieure se forme entre le foyer objet et le centre optique de L2 et a 3,1 mm de ce foyer. En déduire l’épaisseur du globule rouge.