Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Travaux Dirigés de Physique, Série 5, Optique Géométrique : Miroirs et Dioptres

Travaux Dirigés de Physique, Série 5, Optique Géométrique : Miroirs et Dioptres sphériques : Corrigé Université Oran 1 Ahmed Ben Bella Département de Biologie L1, S2 Année Universitaire 2019/2020 1 Equipe de Physique du Département de Biologie, Université Oran 1: A. Bechlaghem bechlaghemali@gmail.com, N. Benameur nadyrbenameur@yahoo.fr, H. Benmaza hbenmaza@yahoo.fr, Y. Bennabi kbennabi@yahoo.fr, N. Bourbie nikrelef@hotmail.fr, N. Guettari guettari@yahoo.fr, N. Mokdad mokdad.lemop@yahoo.com, N. Touhami touhami.nabila@gmail.com, D. Zenasni dzenasni@yahoo.com I- Miroirs sphériques : Ce qu’il faut savoir: 1- Un miroir sphérique est dit convexe si la distance algébrique entre son sommet et son centre est positive: - Un miroir sphérique est dit concave si la distance algébrique entre son sommet et son centre est négative : 2- Pour un miroir sphérique, le foyer objet se trouve au milieu du segment , il se confond avec le foyer image . La distance algébrique est appelée distance focale. 3- La relation de conjugaison du miroir sphérique: = où représente la distance algébrique entre le sommet S et la position de l’objet , et représente la distance algébrique entre le sommet S et la position de l’image . 4- Le grandissement de l’image, qui est le rapport de la taille de l’image à celle de l’objet : est donné pour les miroirs sphériques par la formule suivante : . 5 - Pour un miroir sphérique de sommet : - Un objet qui se trouve en un point de l’axe optique est réel si , il est virtuel si . - Une image qui se forme au point de l’axe optique est réelle si , elle est virtuelle si . Exercice 1 : On a ici un miroir concave tel que : 1- Le foyer : 2- a- 1er cas : Nature de l’objet : : l’objet est réel. Position de l’image : on a : - = donc : Nature de l’image : , l’image est réelle. Grandissement : , l’image est donc renversée (c'est-à-dire dans le sens opposé à celui de l’objet) car , elle est trois fois plus petite que l’objet car , c’est à dire de taille qui est égale au tiers de la taille de l’objet : = Construction géométrique : . . . 2 b- 2ème cas : Nature de l’objet : , l’objet est réel. Position de l’image : on a : - donc : Nature de l’image : , l’image est réelle. Grandissement : , l’image est donc renversée car , elle est trois fois plus grande que l’objet car , donc de taille égale à trois fois la taille de l’objet : Construction géométrique : c- 3ème cas : Nature de l’objet : , l’objet est virtuel. Position de l’image : on a : - = donc : Nature de l’image : , l’image est réelle. Grandissement : = 0,6 , l’image est donc droite (c'est-à-dire dans le même sens que l’objet) car , elle est plus petite que l’objet car . Sa taille est égale à 0,6 la taille de l’objet, c'est-à-dire : . Construction géométrique : Exercice 2 : -L’image est une image réelle car elle peut être projetée sur un écran. -Puisque l’image est réelle on a . L’écran est à de , on a donc: -La position de l’objet, se détermine alors par la relation de conjugaison des miroirs sphériques : = - avec , on a alors : ce qui donne : On a trouvé : , l’objet est donc réel. -Le grandissement linéaire : on a : (l’image est donc renversée et 9 fois plus grande que l’objet). . . + . . . . Travaux Dirigés de Physique, Série 5, Optique Géométrique : Miroirs et Dioptres sphériques : Corrigé Université Oran 1 Ahmed Ben Bella Département de Biologie L1, S2 Année Universitaire 2019/2020 3 Equipe de Physique du Département de Biologie, Université Oran 1: A. Bechlaghem bechlaghemali@gmail.com, N. Benameur nadyrbenameur@yahoo.fr, H. Benmaza hbenmaza@yahoo.fr, Y. Bennabi kbennabi@yahoo.fr, N. Bourbie nikrelef@hotmail.fr, N. Guettari guettari@yahoo.fr, N. Mokdad mokdad.lemop@yahoo.com, N. Touhami touhami.nabila@gmail.com, D. Zenasni dzenasni@yahoo.com Exercice 3: On a ici un miroir convexe tel que 1- Le foyer : 2- a- 1er cas : Nature de l’objet : , l’objet est réel. Position de l’image : on a : - = donc : Nature de l’image : , l’image est donc virtuelle. Grandissement : , l’image est donc droite car , elle est trois fois plus petite que l’objet car , donc de taille qui est égale au tiers de la taille de l’objet : = Construction géométrique : b- 2ème cas : Nature de l’objet : , l’objet est virtuel. Position de l’image : on a : - = - = donc : Nature de l’image : , l’image est virtuelle. Grandissement : , l’image est donc renversée car elle est trois fois plus grande que l’objet car , donc de taille égale à trois fois la taille de l’objet : Construction géométrique : . . . . . . 4 Exercice 4 : Le miroir est convexe, on a donc => L’image est droite et deux fois plus petite que l’objet, donc : Pour trouver la position de l’image et celle de l’objet, on utilise la formule du grandissement ainsi que la relation de conjugaison du miroir sphérique, on a : = -2 . On injecte ce résultat dans la relation de conjugaison : = => = => = => => (on remarque que , donc l’image est bien virtuelle, comme mentionné dans l’énoncé de l’exercice), On peut alors directement trouver la position de l’objet, puisque l’on a déjà trouvé la relation qui relie et : =-2 , on trouve : =-2 , qui est une valeur négative, ce qui indique que l’objet est réel. Construction géométrique : Exercice 5 : L’objet (la dent) est réel et placé à du miroir, on a donc : , 1- Nature de l’image : On cherche la position de l’image, pour déterminer sa nature : On a : L’image est 5 fois plus grande que l’objet donc et on imagine que le dentiste voudrait voir la dent droite pour la traiter donc  on en déduit donc que Puisque , donc  l’image est virtuelle. 2- Nature du miroir : On a : = - = , donc le miroir est concave de rayon égal à 2,5cm. . . . Travaux Dirigés de Physique, Série 5, Optique Géométrique : Miroirs et Dioptres sphériques : Corrigé Université Oran 1 Ahmed Ben Bella Département de Biologie L1, S2 Année Universitaire 2019/2020 5 Equipe de Physique du Département de Biologie, Université Oran 1: A. Bechlaghem bechlaghemali@gmail.com, N. Benameur nadyrbenameur@yahoo.fr, H. Benmaza hbenmaza@yahoo.fr, Y. Bennabi kbennabi@yahoo.fr, N. Bourbie nikrelef@hotmail.fr, N. Guettari guettari@yahoo.fr, N. Mokdad mokdad.lemop@yahoo.com, N. Touhami touhami.nabila@gmail.com, D. Zenasni dzenasni@yahoo.com II- Dioptres sphériques : Ce qu’il faut savoir:  Un dioptre sphérique est une portion de sphère qui sépare deux milieux d’indices et différents. Il est caractérisé par son centre , son sommet (qui est pris ici comme l’origine de l’axe optique du dioptre), son foyer objet et son foyer image .  Un dioptre sphérique est dit convexe si , il est concave si , il est plan si .  Considérons les rayons lumineux dirigés du milieu d’indice vers le milieu d’indice : 1- On appelle vergence du dioptre sphérique la grandeur donnée par la relation suivante : = . L’unité de la vergence dans le SI est la dioptrie, elle est notée et correspond au 2- Un dioptre sphérique est dit convergent si , il est dit divergent si . 3- La relation de conjugaison du dioptre sphérique est : = . 4- Pour un dioptre sphérique, les foyers et ne sont jamais dans le même milieu. La distance algébrique est appelée distance focale objet, la distance est appelée distance focale image. Ces distances sont données par les relations suivantes : et 5- Le grandissement linéaire de l’image d’un objet perpendiculaire à l’axe optique est donné, pour les dioptres sphériques par la formule suivante:  Pour un dioptre sphérique, un objet réel correspond à , un objet virtuel à . Une image réelle correspond à , une image virtuelle correspond à . Exercice 1 : Calcul des vergences : on a = 1- 1- Les vergences des différents dioptres : Dioptre 1 :  dioptre sphérique divergent Dioptre 2 :  dioptre sphérique convergent Dioptre 3 :  dioptre sphérique convergent Dioptre 4 :  dioptre plan + Dioptre 4 . Dioptre 3: . . Dioptre 2: . . Dioptre 1: . . 6 2- Distances focales : Dioptre 1: distance focale objet : , distance focale image : . Dioptre 2: distance focale objet : , distance focale image : . Dioptre 3: distance focale objet : , distance focale image : . Dioptre 4: distance focale objet distance focale image : Remarques : 1- Remarquez que les dioptres convergents ont des distances focales image positives et des distances focales objet négatives ( < 0). Pour les dioptres divergents, c’est l’inverse : les distances focales image sont négatives ( < 0) et les distances uploads/Geographie/ serie-5-corrige.pdf