DM appareil photographique

[Sophie 1ereS]

Document 1

Les éléments essentiels d'un appareil photographique sont l'objectif et la pellicule ;l'appareil
photographique doit donner d'un objet réel (arbre, tour, personnage.....) une image réelle qui doit
se former dans le plan du capteur ou de la pellicule.
Un appareil photographique « autofocus » (appareil qui effectue automatiquement la mise au
point de l'objet) « 24 × 36 » ( dimensions en mm de la pellicule) a un objectif de « focale »50 mm.
Pour illustrer le principe de fonctionnement de l'appareil photographique, on modélise l'objectif
par une lentille mince.
La mise au point sur l'objet à photographier, qui est automatique dans ce cas, règle la distance
lentille-pellicule entre 50 et 55 mm, pour que l'image se forme sur la pellicule.

L'oeil

On considère que l'ensemble (cornée, humeur aqueuse et vitrée, cristallin) d'un oiel est assimilable à une lentille convergente de centre optique O.
La rétine de l'oeil joue le rôle d'écran tapissé de cellule s photosensibles et de situe à une distance constante par rapport à O: d=OR=17,4mm.
Un objet est vu nettement si son image se forme sur la rétine.

Partie A. Étude de l'appareil photographique

1.La lentille mince qui modélise l'objectif de l'appareil photographique du document 1 est-elle une lentille convergente ou une lentille divergente? Justifier.
2.L'image obtenue est-elle droite ou renversée par rapport à l'objet ? Justifier à l'aide d'un schéma.
3.Quelle est la distance lentille-écran quand l'objet photographié est très éloigné de la lentille (distance pratiquement infinie) et que l'imageest sur l'écran-capteur ?
4.La distance lentille-écran augmente-t-ele ou diminue-t-elle si on photographie un objet plus proche de l'objectif ? Justifier à l'aide d'un schéma.
5.Que devient la taille de l'image de l'objet photographié quand la distance objet-lentille diminue? Justifier à l'aide d'un schéma.

Partie B. Mise au point

6.Déterminer, en utilisant la relation de conjugaison des lentilles, la distance minimale qui peut séparer l'objet à photographierde l'objectif.
7. On photographi un enfante de hauteur h=1,0m situé au pied d'un arbre de hauteur h'=4,0m
a. Lorsque la mise au point sur l'enfant et l'arbre est faite, la distance entre la lentille et l'enfant est de 2,0m. On formule l'hypothèse suivante: "L'image de l'enfant se forme entièrement sur le capteur alors que celle de l'arbre dépasse la taille du capteur." Eneffectuant les calculs nécessaires, valider ou infirmer cette hypothèse.
b.On cherche la distance minimale séparant la lentille de l'arbre pour que celui.ci apparaisse entier. On note le grandissement de l'objectif.
. Montrer que OA=OF'(1/-1)
. Calculer la valeur numérique du grandissement approprié puis, utilisant la relation précédente, calculer la distance minimale à laquelle doit se trouver l'arbre de l'objectif.


Mes reponses

1.C'est une lentille convergente car elle permet d'obtenir une image réelle d'un objet.
2.L'image obtenue est renversée. ( je ne sais pas comment le justifier par le schéma.
3.L'image d'un objet réel à l'infini se forme dans le plan focal image ; la distance objectif-pellicule est alors égale à la distance focale 50 mm.
4.Quand on rapproche l'objet réel de la lentille, l'image réelle s'éloigne de la lentille ; la distance objectif-pellicule augmente. je ne sais pas comment faire le schèma.
5.Quand on rapproche l'objet réel de la lentille, si l'image est réelle alors la taille de l'image augmente (voir schéma ci-dessous). je ne sais pas comment faire le schèma .


6.1/OA'-1/OA=1/OF' avec OA 0.055 et OF'0.05 la distance minimale est de 55 cm ( mon prof m'a aider mais je n'ai pas trè bien compris.
7.a.je ne sais pas comment le demontrer.
b. .OA'/OA et OA'= OF'*OA/OF'+OA donc OA= OF'(1/-1) je evrait expliquer un peut mieux...

. je ne sais pas comment répondre


Merci d'avance !

[SoS(40)]

Bonjour Sophie,

Pour le schéma de la question 2, vous devez regarder placer la lentille, son axe , son centre et les deux foyers. Pour construire l'image d'un objet donné par cette lentille, il vous faut construire 2 ( ou 3) rayons particuliers. je vous invite à regarder de plus près les constructions dans votre cours et trouver ces rayons.

[Sophie 1ereS]

pour justifier j'ai fait ces schèmas, ils sont correct ?

[SoS(40)]

Ils sont corrects. Vous montrez ainsi que l'image est renversée ( question 2).

[SoS(40)]

Votre réponse à la question 3 est correcte.
Question 4: sur le schéma l'écran est au même endroit, la lentille bouge et sa distance focale est inchangée.

[Sophie 1ereS]

je ne comprend pas très bien l'observation sur la question 4.

[SoS(40)]

Je vous donne cette indication pour à partir du schéma de la question 2 faire le schéma de la question 4.

[Sophie 1ereS]

je ne comprned pas ma response à la question a est fausse ?

4.Quand on rapproche l'objet réel de la lentille, l'image réelle s'éloigne de la lentille ; la distance objectif-pellicule augmente. je ne sais pas comment faire le schèma.

[SoS(40)]

Votre réponse à la question 4 est juste: la distance objectif ( lentille) -pellicule augmente.

[Sophie 1ereS]

ok le problème est comment je dois fiare le schèma

[SoS(40)]

Oui pour qu'il soit cohérent avec le schéma de la réponse 2.

[Sophie 1ereS]

ce shèma est bien pour la question 4. ?

[SoS(40)]

Oui c'est toujours la même construction avec la pellicule au même endroit, l'objectif un peu plus loin et l'objet plus près de l'objectif. N'oubliez pas d'indiquer pour chaque rayon le sens de déplacement de la lumière par une flèche et il faudra aussi placer O et les foyers F et F'.
Votre réponse 5 est correcte.
Question 6: la distance focale mesure algébrique de OF' est connue ( 50 mm) et on peut aussi connaître la mesure algébrique de OA' d'après l'énoncé: votre réponse est correcte. Si vous avez des précisions à demander par rapport à cette question, il ne faut pas hésiter.

[Sophie 1ereS]

merci pour la question 6 je ne sais pas très bien comment j'ai repondu, du façon j'ai inventé un peu mes calculs. aussi pour la question 7.

merci

[SoS(40)]

On n'invente pas , on réfléchit.
Question 6: quand l'objet est à l'infini, l'image se forme dans le plan focal image soit à 50 mm de l'objectif (d'après votre réponse qui est juste). Donc si l'objet est plus proche de l'objectif, l'objectif se déplace en s'éloignant de la pellicule au maximum 55 mm d'après l'énoncé donc on en déduit la mesure algébrique de OA'.
Question 7: à partir des données de l'énoncé on connait les mesures algébriques de OA, OF' et AB. Comment pouvez calculer la mesure algébrique de A'B' pour la comparer aux dimensions de la pellicule?