2- Parmi tous les rayons issu du poisson, tracez ci-dessous celui qui a le plus de chances d'éviter la réflexion totale, et donc de poursuivre son chemin dans l'air.
Pour ce faire, cliquez sur le schéma ci-dessous aux extrémités du segment de droite choisi, mais en partant depuis la surface de l'eau (donc à rebours du sens de la lumière) afin de pouvoir mesurer son angle au rapporteur ... :
3- Dans les conditions décrites ci-dessus, est-ce qu'au moins un rayon issu du poisson peut être réfracté dans l'air ?
4- Tracez maintenant le devenir du rayon précédent, après qu'il ait atteint la surface de l'eau. On privilégiera le rayon réfracté lorsqu'il existe.
5- Finalement, le héron peut-il voir ce poisson, depuis l'endroit où se trouve son oeil ?
La lunette de Kepler
On considère le microscope suivant formé d'un doublet de lentilles convergente (représenté sur le schéma ci-dessous). Deux rayons incidents particuliers ont été tracés à partir de l'objet . Les distances focales sont et .
1- Le rayon pourpre est porté par une droite passant par le foyer objet . Compléter son tracé jusqu'à la seconde lentille (déplacer le point bleu).
2- Complétez ce tracé à travers la seconde lentille.
3- Le rayon orange est parallèle au premier rayon. Complétez son tracé jusqu'à la seconde lentille.
4- Complétez ce tracé à travers la seconde lentille
5- Positionnez l'image intermédaire obtenue après la première lentille (déplacez le point associé).
6- A l'aide du quadrillage, calculer l'angle sous lequel arrive les rayons incidents.
7- Calculer la taille de l'image intermédiaire sachant que la graduation est en centimètre.
8- En déduire l'angle sous lequel on voit les rayons émergements provenant de B :
9- En déduire la valeur du grossissement obtenu :
Grossissement d'une loupe
Dans cet exercice, on utilise une lentille convergent cm pour réaliser une loupe. En condition optimale, on place un objet AB au plan focal objet de la lentille.
1- Complétez le tracé du rayon orange issu de l'objet B parallèle à l'axe optique (déplacez le carré bleu associé) :
2- Complétez le tracé du rayon violet issu de de l'objet B et passant par l'origine (déplacez le cercle bleu associé) :
3- Complétez le tracé du rayon vert issu de de l'objet B (déplacez la croix bleue associée) :
4- A l'aide du dessin, calculer l'angle sous lequel on voit les rayons émergements provenant de B :
5- Afin de calculer le grossissement de la loupe, on va comparer l'angle à l'angle sous lequel on aurait observé le même objet AB de 1 cm au punctum proximum PP = cm d'un oeil.
6- En déduire la valeur du grossissement obtenu :
Grossissement d'un microscope
On considère le microscope suivant formé d'un doublet de lentilles convergente (représenté sur le schéma ci-dessous). Deux rayons incidents particuliers ont été tracés à partir de l'objet . Les distances focales sont et .
1- Le rayon pourpre est porté par une droite passant par le foyer objet . Compléter son tracé jusqu'à la seconde lentille (déplacer le point bleu).
2- Complétez ce tracé à travers la seconde lentille.
3- Le rayon orange est parallèle à l'axe optique. Complétez son tracé jusqu'à la seconde lentille.
4- Complétez ce tracé à travers la seconde lentille
5- Positionnez l'image intermédaire obtenue après la première lentille (déplacez le point associé).
6- A l'aide du dessin, calculer la taille de l'image intermédiaire sachant que : et que la graduation est en centimètre.
7- En déduire l'angle sous lequel on voit les rayons émergements provenant de B :
8- Afin de calculer le grossissement de la loupe, on va comparer l'angle à l'angle sous lequel on aurait observé le même objet AB de 1 cm au punctum proximum PP = cm d'un oeil.
9- En déduire la valeur du grossissement obtenu :
Miroirs en coin
Un rayon de lumière issu de atteint unpremier miroir vertical en et est alors réfléchi vers le point vers un second miroir horizontal.1 - Positionner correctement le point sur l'axe horizontal. (les points verts déplaçables peuvent vous aider)
2 - Déplacer le point pour que le rayon issu de corresponde au parcours du rayon lumimeux.
Chemin optique et principe de Fermat pour un miroir
Un objet placé dans l'air est vu par un oeil à travers un miroir plan.1 - A partir du principe de Fermat et de la valeur du chemin optique indiquée, positionner correctement le point d'incidence .
2 - En déduire l'angle de réflexion :
(Indiquer l'unité (rad,°). Préciser 3 chiffres significatifs (zeros compris).)
Rayons et image dans un miroir plan
Un objet est placé prêt d'un petit miroir plan.1 - Positionner correctement les rayons extrèmes et qui se réfléchissent sur le miroir (le point vert déplaçable peut vous aider)
2 - L'oeil voit-il l'objet à travers le miroir ?
Objet et image
La figure suivante montre un faisceau de rayons lumineux incidents sur un système optique, et le faisceau de rayons lumineux qui émergent du système.1 - Positionner correctement l'objet et l'image sur l'axe optique. (les points verts déplaçables peuvent vous aider.)
2 - L'objet est :
3 - L'image est :
Image par un miroir plan
Un objet triangulaire est placé pres d'un petit miroir plan.Positionner correctement les points , et correspondants respectivement à l'image de , et .
Application de la relation de Snell Descartes (1)
Consignes :
Donner 3 chiffres significatifs (indiquer les 0 significatifs).
Indiquer l'unité (rad,°).
Attention, la virgule est représentée par un point décimal.
Application de la relation de Snell Descartes (2)
Consignes :
Donner 3 chiffres significatifs (indiquer les 0 significatifs).
Indiquer l'unité (rad,°).
Attention, la virgule est représentée par un point décimal.
Loi de Snell-Descartes pour une réfraction air-verre
Un rayon lumineux venant de la gauche, se propageant initialement dans l'air (d'indice égal à 1) arrive sur une interface de verre horizontale représentée en gris (indice de réfraction égal à ), au point O, avec un angle d'incidence de degrés.1. Tracer le rayon incident.
1. Le rayon incident est tracé.
2. Tracer le rayon émergent.
Consignes :
La droite est définie en cliquant successivement sur deux points de la figure. Il est conseillé de commencer par cliquer au centre du rapporteur. Attention, l'exercice continue même si le premier tracé est incorrect.
Loi de Snell-Descartes pour une réfraction verre-air
Un rayon lumineux venant de la gauche et se propageant initialement dans du verre (d'indice égal à ) arrive sur une interface d'air horizontale (indice de réfraction égal à 1), au point O, avec un angle d'incidence de degrés.1. Tracer le rayon incident.
1. Le rayon incident est tracé.
2. La condition de réflexion totale est-elle vérifiée ?
1. Le rayon incident est tracé.
2. La condition de réflexion totale n'est pas vérifiée.
3. Tracer le rayon émergent.
Consignes :
La droite est définie en cliquant successivement sur deux points de la figure. Il est conseillé de commencer par cliquer au centre du rapporteur. Attention, l'exercice continue même si le premier tracé est incorrect.
Loi de Snell-Descartes pour une réfraction verre-air (2)
Un rayon lumineux venant de la gauche et se propageant initialement dans du verre (d'indice égal à ) arrive sur une interface d'air horizontale (indice de réfraction égal à 1), au point O, avec un angle d'incidence de degrés.1. Tracer le rayon incident.
1. Le rayon incident est tracé.
2. La condition de réflexion totale est-elle vérifiée ?
1. Le rayon incident est tracé correctement.
2. La condition de réflexion totale est vérifiée.
3. Tracer le rayon réfléchi.
Consignes :
La droite est définie en cliquant successivement sur deux points de la figure. Il est conseillé de commencer par cliquer au centre du rapporteur.
Tracé de rayons dans un système optique
On place sur l'axe d' un objet AB à la position algébrique cm. On obtient une image A'B' dont vous devez étudier les caractéristiques.
1- Complétez le tracé du rayon orange issu de B parallèle à l'axe optique (déplacez le carré bleu associé) :
2- Complétez le tracé du rayon vert issu de B et passant par le foyer objet F (déplacez la croix bleu associée) :
3- Complétez le tracé du rayon violet issu de B et passant par l'origine (déplacez le cercle bleu associé) :
4- Positionnez l'image A'B' obtenue (déplacez le point B' associé) :
5- Caractéristiques de l'image obtenue :
Grandissement d'un système optique
On place sur l'axe d' un objet AB à la position algébrique cm. On obtient une image A'B' dont vous devez étudier les caractéristiques.
1- Caractéristiques de l'image obtenue :
1- L'image est , et .
2- Relever la position algébrique (arrondir à l'entier le plus proche en précisant l'unité : ex "-4 cm")
2- Relever la position algébrique
3- A l'aide de la formule de conjugaison, calculer la distance focale (donner 3 chiffres significatifs en précisant l'unité. Indiquer les 0 significatifs.)
3- A l'aide de la formule de conjugaison, calculer la distance focale :
4- Calculer la valeur du grandissement obtenu : (donner 3 chiffres significatifs en précisant l'unité. Indiquer les 0 significatifs)
Identification d'un système optique
Le schéma suivant présente un système optique centré (en bleu) ainsi que la position de ses foyers et
1- Ce système optique est :
2- Complétez le tracé du rayon orange issu de l'objet B parallèle à l'axe optique (déplacez le carré bleu associé) :
3- Complétez le tracé du rayon vert issu de de l'objet B et passant par le foyer objet F (déplacez la croix bleuz associée) :
4- Complétez le tracé du rayon violet issu de de l'objet B et passant par l'origine (déplacez le cercle bleu associé) :
5- Positionnez l'image A'B' obtenue (déplacez le point B' associé) :
6- Caractéristiques de l'image obtenue :
Tracé de rayons dans un système optique inconnu
Le schéma suivant présente un système optique centré (en bleu) ainsi que la position de ses foyers et
1- Complétez le tracé du rayon orange issu de l'objet B parallèle à l'axe optique (déplacez le carré bleu associé) :
2- Complétez le tracé du rayon vert issu de de l'objet B et passant par le foyer objet F (déplacez la croix bleu associée) :
3- Complétez le tracé du rayon violet issu de de l'objet B et passant par l'origine (déplacez le cercle bleu associé) :
4- Positionnez l'image A'B' obtenue (déplacez le point B' associé) :
5- Caractéristiques de l'image obtenue :
Foyer d'un système inconnu
Le schéma suivant présente un système optique centré ainsi que la position d'un objet et de son image
1- Positionner correctement le foyer objet et le foyer image (vous pouvez vous aider des droites vertes déplaçables) :
2- Ce système optique est :
3- Déterminer graphiquement la valeur algébrique de la focale (arrondir à l'entier le plus proche en nombre de carreau) :
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