DEMO Déterminer-graphiquement-la-position-la-grandeur-et-le-sens-de-l’image-d’un-objet-plan

Le 20-03-2019

Vision et image

Déterminer graphiquement la
position, la grandeur et le sens de
l’image d’un objet-plan
Soit une lentille convergente de distance focale f = 2, 0
cm. En un point A de l’axe optique, entre la source et la
lentille, tel que OA = 3, 0 cm, on place un objet lumineux
AB de hauteur
h = 1, 2 cm ; la lumière se propage de la gauche vers la
droite.
Déterminer, à partir d’une construction graphique, la
position et la taille de l’image A′ B ′ .

Etape 1 : Placer les points de l’énoncé sur le
schéma
• L’axe optique est ici horizontale et passe par O. Il est
orienté de gauche à droite (sens de déplacement
de la lumière).
• La distance focale de 2, 0 cm nous donne la distance
entre O, centre de la lentille, et F foyer image à
droite de la lentille convergente.
• F est symétrique de F par rapport à O, il sera donc
à 2, 0 cm aussi de la lentille mais de l’autre coté.
• A est à 3, 0cm de O à gauche sur le schéma.
• B est à la verticale de A avec AB = 1, 2 cm.

Etape 2 : Déterminer graphiquement l’image
A’B’
• Pour construire l’image B ′ d’un point B de l’objet
AB par une lentille mince convergente, il faut tracer
au moins 2 rayons issus de B parmi les suivants :
– le rayon issu de B passant par le centre optique
O qui n’est pas dévié ;
– le rayon issu de B passant par F et ressortant
parallèlement à l’axe optique △ ;
– le rayon issu de B et parallèle à l’axe optique △,
qui émerge de la lentille en passant par F .
• Les trois rayons se coupent en un point B ′ , image
de B par la lentille.
• A′ , image de A par la lentille, est sur l’axe optique.
Étant donné que AB est perpendiculaire à l’axe
optique, A′ B ′ le sera aussi. A′ est donc sur l’axe
optique à la verticale de B ′ .

Etape 3 :

Mesurer sur le graphique les

grandeurs recherchées et affecter les signes
correspondants
• À l’aide de la règle, on mesure sur le schéma les
distances :
– A′ B ′ = 2, 4 cm
– OA′ = 6, 0 cm 
• A′¯B ′ est négatif car il est orienté dans le sens
¯ : A′¯B ′ = −0, 024 m
opposé de AB

1
¯ ′
OA

¯′ =
est positif car A′ est à droite de O : OA

+0, 060 m