Une image réduite recueillie sur un écran

Exercice d'entraînement · niveau 2 · physique (seconde), chapitre 5 — Signaux Lumineux · Lentille convergente, image et modèle de l'œil

Énoncé

Un objet lumineux $A B$ de hauteur $A B = 5, 0 cm$ est placé devant une lentille mince convergente. On recueille sur un écran une image renversée de hauteur $2, 0 cm$ , soit $A^{'} B^{'} = - 2, 0 cm$ .<br> 1. Calculer le grandissement $γ$ .<br> 2. Retrouver à partir de $γ$ que l'image est renversée, et dire si elle est agrandie ou réduite.<br> 3. L'image est-elle réelle ou virtuelle ? Où l'objet se situe-t-il par rapport au foyer objet $F$ ?<br> 4. Sans rien déplacer, on remplace l'objet par un objet de $12 cm$ de haut. Quelle est la hauteur de la nouvelle image ?

Corrigé

1. Le grandissement. $γ = \frac{A ^{'} B ^{'}}{A B} = \frac{- 2 , 0}{5 , 0} = - 0, 40.$

2. Lecture du signe et de la valeur absolue. $γ < 0$ : l'image est renversée, ce qui confirme l'énoncé. $∣ γ ∣ = 0, 40 < 1$ : l'image est réduite, elle mesure $40 %$ de la hauteur de l'objet.

3. Nature de l'image et position de l'objet. Une image que l'on peut recueillir sur un écran est réelle : les rayons y convergent effectivement. Cela n'arrive que si l'objet est situé au-delà du foyer objet $F$ , c'est-à-dire à une distance de la lentille supérieure à la distance focale.

4. Un autre objet, même montage. Rien n'ayant bougé, le grandissement est inchangé : $A^{'} B^{'} = γ \times A B = - 0, 40 \times 12 = - 4, 8 cm .$ L'image mesure $4, 8 cm$ et reste renversée.

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