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Problème 3

Une lentille mince convergente de distance focale f=20f=20 cm est placée dans l'air. Un petit objet lumineux de hauteur H=2.0H=2.0 cm, perpendiculaire à l'axe principal, est à u=30u=30 cm devant la lentille. Une image réelle a v>0v>0 ; on utilise 1/f=1/u+1/v1/f=1/u+1/v et le grandissement latéral m=−v/um=-v/u. (a) Déterminer la distance et la hauteur de l'image. (b) Préciser si l'image est réelle ou virtuelle, droite ou renversée. (c) On éloigne l'objet à u=60u=60 cm ; trouver la nouvelle image et décrire le changement de taille.
130+160=360=120✓,160+130=120✓\frac1{30}+\frac1{60}=\frac3{60}=\frac1{20}\checkmark,\qquad \frac1{60}+\frac1{30}=\frac1{20}\checkmark
problems.proof.analysis

On reporte les deux couples (u,v)(u,v) dans la relation de conjugaison : chacun donne 1/f=1/201/f=1/20 cm−1^{-1}, conforme à f=20f=20 cm, donc les résultats sont cohérents.