Physique
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Dioptre Sphérique
Le test comporte 3 questions :
Lentille demi-boule
Foyers et images
Equation de conjugaison
La durée indicative du test est de 28 minutes.
Commencer
Lentille demi-boule

Un faisceau lumineux cylindrique de rayons parallèles tombe sous incidence normale sur la face plane d'une lentille demi-boule de rayon et d'indice , placée dans l'air. (A.N : R = 10 cm ; )

  1. Déterminer le point où le rayon coupe l'axe après réfraction.

  2. Montrer que quand (distance du rayon incident par rapport à l'axe optique) varie de 0 à , décrit un segment (aberration longitudinale). A quoi correspond l'un des points ou . Comment peut-on limiter cette aberration?

Foyers et images

Un dioptre sphérique de rayon sépare un milieu d'indice et un milieu d'indice . Le centre de ce dioptre se situe dans le milieu le plus réfringent. La lumière se propage du milieu d'indice vers le milieu d'indice .

  1. Déterminer la position des foyers et et leur nature

  2. Construire l'image d'un objet dans les cas ou en précisant la nature de l'objet et de l'image.

  3. Retrouver ces résultats et le grandissement par les formules de conjugaison.

Equation de conjugaison

La position de l'image d'un objet par un dioptre sphérique de sommet , de centre , est donnée par :

  1. Préciser le signification de chacun des termes et la convention d'orientation du système sur un schéma clair.

  2. Déduire de cette formule en indiquant clairement le raisonnement, une relation applicable aux lentilles minces dans l'air :

    en précisant la signification de chaque terme

    .

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Lentille demi-boule
  1. il existe un angle limite tel que :

    Dans le triangle on a :

    puisque d'où

    (2 pts)

  2. si alors

    si alors

    puisque

    ce qui correspond à une tache de 20 cm. On peut diminuer cette aberration longitudinale en diminuant . ( 2 pts)

0
1
2
3
4
Foyers et images
  1. appliquons la relation de conjugaison avec origine au sommet :

soit pour le foyer objet :

d'où en faisant l'application numérique : (1 pt)

le foyer objet est réel et pour le foyer image : soit

et en faisant l'application numérique : le foyer image est également réel. (1 pt)

2. et 3.

1er cas : et l'objet est donc réel. Faisons la construction : (1 pt)

appliquons les relations de conjugaison :

et on trouve :

l'image est bien virtuelle et le grandissement est : (1 pt)

2ème cas : et l'objet est donc virtuel. Faisons la construction : (1 pt)

en appliquant les formules de conjugaison on trouve :

et l'image est bien réelle.

Le grandissement vaut :

(1 pt)

0
1
2
3
4
5
6
Equation de conjugaison

1. Le dioptre sphérique sépare le milieu incident d'indice du milieu d'émergence d'indice . L'objet , est à une distance algébrique realtive au sommet du dioptre de rayon de courbure . Il lui correspond une image , qui peut être réelle ou virtuelle de coordonnée . (1 pt)

Si est très proche de :

(1 pt pour la figure)

2. Une lentille mince est un ensemble de 2 dioptres sphériques dont les sommets et sont très proches . Si est le milieu de , les rayons , peuvent s'écrire : et (1 pt). On désigne par n l'indice du verre par rapport à l'air.

Le premier dioptre donne une image de telle que :

avec et (0,5 pt)

Le deuxième dioptre donne de l'objet virtuel , l'image (réelle ou virtuelle) telle que :

avec et (0,5 pt)

Par addition :

(1 pt)

Si est placé à l'infini devient la distance focale image :

et la relation précédente donne : CQFD (1 pt)

0
1
2
3
4
5
6
Bilan
Nombre de questions :3
Score obtenu :/16
Seuil critique :11
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :28 min.
Conclusion :
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
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