13 Apprendre à rédiger Voici l’énoncé d’un exercice et un guide (en orange) ; ce guide vous aide : pour rédiger la solution détaillée ; pour retrouver les réponses numériques aux questions posées. Sirius 1re S © Nathan 2011

(la lentille est orthogonale à l’axe optique) Énoncé et solution Une lentille de centre optique O donne d’un objet lumineux AB, une image A’B’ renversée et de même taille que l’objet. On mesure AA’ = 1,0 m. a. Positionner la lentille grâce au tracé d’un rayon de lumière particulier. --> Avant de réaliser le schéma, rappeler la propriété du centre optique pour justifier le choix du rayon issu de B. a. Un rayon de lumière passant par le centre optique O n’est pas dévié. --> La position de O sera présentée comme un rappel de la définition du centre optique. B A’ A O Le rayon issu du point B, et qui arrive au point image B’ sans être dévié, coupe l’axe optique au point O. B’ (la lentille est orthogonale à l’axe optique) Sirius 1reS © Nathan 2011

Énoncé et solution Une lentille de centre optique O donne d’un objet lumineux AB, une image A’B’ renversée et de même taille que l’objet. On mesure AA’ = 1,0 m. a. Positionner la lentille grâce au tracé d’un rayon de lumière particulier. b. En utilisant deux autres rayons particuliers, déterminer la position des foyers F et F’ de la lentille. En déduire la distance focale de la lentille. --> Rappeler les propriétés des foyers et la définition de la distance focale avant de tracer les deux rayons. b. Un rayon de lumière incident et parallèle à l’axe donne un rayon émergent qui passe par F’, foyer image de la lentille : ce rayon est tracé en bleu sur le schéma. Le rayon passant par le foyer objet F donne un rayon émergent parallèle à l’axe optique ; ce rayon est tracé en vert. B F’ A’ On vérifie que le foyer F est symétrique de F’ par rapport à O. A F O B’ Sirius 1reS © Nathan 2011

Énoncé et solution Une lentille de centre optique O donne d’un objet lumineux AB, une image A’B’ renversée et de même taille que l’objet. On mesure AA’ = 1,0 m. a. Positionner la lentille grâce au tracé d’un rayon de lumière particulier. b. En utilisant deux autres rayons particuliers, déterminer la position des foyers F et F’ de la lentille. En déduire la distance focale de la lentille. --> La justification f’ = 0,25 m s’appuiera sur des considérations géométriques de la construction. Comme l’objet et l’image sont de même taille, O est au milieu de AA’ et F’ est au milieu de OA’. OA’ = AA’/2 OF’ = OA’/2 = AA’/4 OF’ = 1,0/4 = 0,25 m. Par définition, la distance focale est la mesure algébrique OF’. B OF’ = f’ = 0,25 m. F’ A’ A F O B’ Sirius 1reS © Nathan 2011