Détermination de la vergence à partir d'une image observée

Difficile
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Énoncé

On dispose d'une lentille mince convergente de vergence inconnue. Un objet réel de hauteur est placé à de la lentille. On observe sur un écran une image réelle et renversée, avec un grandissement mesuré .
Montage permettant de déterminer la vergence inconnue d'une lentilleSchéma d'un montage de lentille mince convergente. Un axe optique horizontal, fléché dans le sens de propagation de la lumière, traverse la figure. La lentille est représentée au centre par un segment vertical terminé par deux pointes tournées vers l'extérieur, symbole de la lentille convergente ; son centre optique est marqué O. Les deux foyers, l'objet F avant la lentille et l'image F prime après, sont repérés par des croix sur l'axe. L'objet est figuré par une flèche verte perpendiculaire à l'axe, dont le pied A est sur l'axe et la pointe B au-dessus. Deux cotes horizontales donnent la distance focale et la position algébrique de l'objet. L'image n'est pas construite : la déterminer fait partie du travail demandé.Déterminer la vergence à partir d'une image observéeLe grandissement mesuré sur l'écran donne accès à la distance focaleOFF'f'BAOADonnéesOA = −15 cmAB = 1 cmγ = −3 (mesuré)C : à déterminerLa position des foyers dessinés découle de la focale à trouver.
La vergence est inconnue : c'est le grandissement mesuré qui permet de remonter à la distance focale.
1) Calculer la position de l'image à partir du grandissement mesuré. 2) En déduire la distance focale de la lentille, puis sa vergence . 3) On rapproche maintenant l'objet de la lentille jusqu'à (l'objet est alors situé entre le foyer objet et le centre optique). Déterminer la nouvelle position de l'image et le nouveau grandissement . 4) Décrire la nature de l'image obtenue dans cette nouvelle configuration et expliquer pourquoi elle ne peut plus être recueillie sur un écran.

إرشادات

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1 الإرشاد 1
Le grandissement relie directement les deux positions : $\gamma = \dfrac{\overline{OA'}}{\overline{OA}}$ donne $\overline{OA'}$ sans connaître la focale.
2 الإرشاد 2
Reporte ensuite les deux positions dans la relation de conjugaison pour isoler $f'$. À la question 3, l'objet passe entre le foyer et la lentille : l'image devient virtuelle.

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الطريقة — من أين نبدأ

Le grandissement relie directement les deux positions : donne sans connaître la focale.

Reporte ensuite les deux positions dans la relation de conjugaison pour isoler . À la question 3, l'objet passe entre le foyer et la lentille : l'image devient virtuelle.

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