Exercices sur les images formées par des lentilles

Date : _______________Nom : _____________________________________________________Groupe : _____________ Résultat : ________ / 38Exercices sur les images formées par des lentillesModule 1 : Des comportements de la lumièreObjectif terminal 5 : Les images et la vision1. Lequel des rayons suivants n’est pas bien tracé?________ / 2a) Le rayon 3b) Le rayon 2c) Le rayon 12. Lequel des rayons suivants n’est pas bien tracé?________ / 2a) Le rayon 3b) Le rayon 2c) Le rayon 13. Est-il possible d’obtenir une image virtuelle en utilisant une lentille biconvexe?________ / 2a) Oui, l’objet doit être placé exactement à deux longueurs focales de la lentille.b) Oui, l’objet doit être placé sur le foyer de la lentille.c) Oui, l’objet doit être placé entre le foyer et la lentille.d) Non, quelle que soit la position de l’objet, l’image engendrée sera toujours réelle avec cetype de lentille.Exercices sur les images formées par des lentilles 1

4. Quelles seraient les caractéristiques de l’image d’un objet situé à 1,5 l f d’une lentilleconvergente?a) Réelle, droite, plus petite que l’objetb) Réelle, droite, plus grande que l’objetc) Réelle, inversée, plus petite que l’objetd) Réelle, inversée, plus grande que l’objete) Aucune de ces réponses________ / 25. Une chandelle de 10 cm de hauteur, incluant la flamme, est située à 37,5 cm d’une lentillebiconvexe dont la longueur focale est de 26,5 cm. À quelle distance de la lentille se formeral’image? (réponse en cm)Réponse : ________________________________ / 46. Un objet de 2 m de hauteur est situé à 2,2 m d’une lentille biconcave dont la longueur focaleest de 4 m. Quelle sera la hauteur, en centimètres, de l’image formée?Réponse : ________________________________ / 47. Un objet de 9 cm de hauteur est situé à 22 cm d’une lentille convergente dont la longueurfocale est de 5 cm. À quelle distance du foyer principal, en centimètres, se situera l’image?Réponse : ________________________________ / 48. Un objet situé à 63 cm d’une lentille divergente possède une hauteur de 30 cm. Sachant quel’image formée a une hauteur de 9,1 cm et est située à 19,1 cm de la lentille, à quelledistance, en centimètres, se trouve-t-elle du foyer principal?Réponse : ________________________________ / 49. À quelle distance d’une lentille convergente, dont la longueur focale est de 1,5 cm, doit-onplacer un objet pour obtenir une image trois fois plus grande? (réponse en centimètres)Réponse : ________________________________ / 410. On place une source lumineuse à mi-chemin entre le foyer principal et le centre d’unelentille divergente dont la longueur focale est de 5 cm. À quelle distance du foyer principal,en centimètres, se trouve l’image?Réponse : ________________________________ / 411. La longueur focale d’une lentille convergente est de 93 cm. Sachant que la hauteur del’image est de 7,4 cm plus grande que celle de l’objet, qui est situé à 39,5 cm de la lentille,quelle est la hauteur de l’objet en centimètres?Réponse : ________________________________ / 4Exercices sur les images formées par des lentilles 2

12. Un objet est situé à 40 cm du foyer principal d’une lentille convergente de 20 cm delongueur focale, quels sont la nature et le sens de l’image obtenue?a) Réelle et droiteb) Réelle et inverséec) Virtuelle et droited) Virtuelle et inverséee) Aucune de ces réponses________ / 2Exercices sur les images formées par des lentilles 3

CorrigéExercices sur les images formées par des lentillesModule 1 : Des comportements de la lumièreObjectif terminal 5 : Les images et la vision1. c)2. b)3. c)4. d)5. 90,34 cmSolution :hdloof= 10 cm= 37,5 cm= 26,5 cm6. -129 cmSolution :1do1 1+ =d li1 1 1= −d l ddiiffo= 90,34 cm1= −26,5 cmhdloof= 2 m= 2,2 m= −4m137,5 cm= 0,0111 cmDéduction de l o d’après la position de l’objet par rapport à la lentille et au foyer secondaireRecherche de h idllooo= lo= do+ lf− l= 6,2 mf= 2,2 m −( − 4 m)−1hhiohhiilf=lohol=lof= −129cm( − 4 m)2 m ×=6,2 m= −1,29mExercices sur les images formées par des lentilles (Corrigé) 1

7. 1,47 cmSolution :hdloof= 9 cm= 22 cm= 5 cmDéduction de l o d’après la position de l’objet par rapport à la lentille et au foyer secondaireRecherche de l i8. 8,31 cmSolution :dllooo= lo+ lf= d − lof= 17 cml lilloiidh2f= ll=l2fo= 22 cm − 5 cm== 1,47 cmRecherche de la longueur focale de la lentilleRecherche de l il= −27,41 cmooi( 5 cm)= 63 cm= 30 cm217 cmhi= −9,1 cmd = −19,1 cm1 1lff1 1 1 1−= + = + = −0,0365cmd d 63 cm − 19,1 cmoihiholliili=lfh= lfho== 8,31 cmi( − 27,41 cm)− 9,1 cm×30 cmExercices sur les images formées par des lentilles (Corrigé) 2

9. 2 cmSolution :l fGr= 1,5 cm= 3Recherche de l ohGr =hllooiol=lolf1,5 cm= =Gr 3= 0,5 cmfDéduction de d o10. 3,33 cmSolution :ddoo= lo+ l= 2 cmldffo= 0,5 cm + 1,5 cm= −5cm= 2,5 cmDéduction de l o d’après la position de l’objet par rapport à la lentille et au foyer secondaireRecherche de l idllooo= lo+ lf= d − lof= 7,5 cm= 2,5 cm −( − 5 cm)l lilloii2f= ll=l2fo== 3,33 cm2( − 5 cm )7,5 cmExercices sur les images formées par des lentilles (Corrigé) 3

11. 10,02 cmSolution :ldhfio= 93 cm= −( h + 7,4 cm)o= 39,5 cmDéduction de l o d’après la position de l’objet par rapport à la lentille et au foyer secondaireRecherche de h odllooo= l= doo+ l− lff= −53,5cm−53,5 h( h + 7,4)ooho= 39,5 cm − 93 cmhhio+ 395,9 = 93h39,5 hhool=lfo93=− 53,5o= 395,9= 10,02 cm12. e) L’objet est sur le foyer secondaire, aucune image n’est alors formée.Exercices sur les images formées par des lentilles (Corrigé) 4