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Problème 3

Sur un banc optique, une lentille mince convergente de focale f=10.0 cmf=10.0\,\mathrm{cm} reçoit un objet de hauteur ho=2.00 cmh_o=2.00\,\mathrm{cm} placé sur l’axe principal, d’abord à u=30.0 cmu=30.0\,\mathrm{cm}. On travaille dans l’air et dans l’approximation paraxiale. Pour un objet réel u>0u>0 et pour une image réelle v>0v>0. On définit le grandissement transverse M=hi/ho=−v/uM=h_i/h_o=-v/u. (a) Déterminer la distance image et le grandissement, puis préciser si l’image est réelle ou virtuelle, droite ou renversée. (b) Déterminer sa hauteur. (c) Placer l’objet à u=15.0 cmu=15.0\,\mathrm{cm} et refaire ces déterminations, puis comparer les deux positions.
v=(1f−1u)−1=15.0 cm(u=30.0 cm)v=\left(\frac1f-\frac1u\right)^{-1}=15.0\,\mathrm{cm}\quad(u=30.0\,\mathrm{cm})
problems.proof.analysis

La résolution donne v=fu/(u−f)v=fu/(u-f). Comme u=3fu=3f, v=1.5f=15.0 cm>0v=1.5f=15.0\,\mathrm{cm}>0 : l’image réelle se forme de l’autre côté.