L'appareil photo d'un smartphone a une lentille de focale f' = 4,0 mm…

Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · physique (première), chapitre 8 — La lumière : images, couleurs, photons · Lentille mince : conjugaison et grandissement

Énoncé

L'appareil photo d'un smartphone a une lentille de focale $f^{'} = 4, 0$ mm et un capteur placé à distance réglable derrière elle.

Où est le capteur pour photographier un paysage lointain ?
Pour un visage à $50$ cm, de combien faut-il éloigner la lentille du capteur ?
Un visage de $20$ cm de haut : quelle est la taille de son image sur le capteur ? Commenter.

Corrigé

1. À $4, 0$ mm : l'image d'un objet à l'infini se forme au plan focal.<br> 2. $\frac{1}{O A ^{'}} = \frac{1}{4 , 0} + \frac{1}{- 500}$ (en mm) $⟹ O A^{'} \approx 4, 03$ mm : un déplacement de $30$ µ m seulement — d'où la précision extrême des mécanismes de mise au point (ou l'astuce des lentilles à focale variable, qui évitent tout déplacement).<br> 3. $γ = \frac{4 , 03}{- 500} \approx - 8 \times 1 0^{- 3}$ : image renversée d'environ $1, 6$ mm — le capteur, minuscule, reçoit un monde en miniature ; l'électronique remet l'image à l'endroit.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.