Construction de l'image d'un objet par une lentille | Seconde | Physique-Chimie

Summary

Cette vidéo explique comment déterminer graphiquement la position, la taille et le sens d'une image réelle formée par une lentille convergente. Elle utilise des règles pour les rayons lumineux spécifiques, comme ceux passant par le centre optique, parallèles à l'axe, ou passant par le foyer. En appliquant ces règles, on peut construire l'image de l'objet, observer qu'elle est plus petite, renversée et réelle, et ainsi comprendre les concepts de l'optique géométrique.

Takeaways

• 🌟 La vidéo explique comment déterminer graphiquement la position, la taille et le sens d'une image réelle formée par une lentille convergente.
• 🔍 L'objet étudié est perpendiculaire à l'axe optique et se trouve sur l'axe optique, émettait de la lumière dans toutes les directions.
• 📐 Pour construire graphiquement l'image, on utilise des règles sur les rayons de lumières particuliers qui interagissent avec la lentille.
• 🎯 Les rayons passant par le centre optique ne sont pas déviés, ce qui est crucial pour la construction graphique.
• 🌄 Les rayons parallèles à l'axe optique émergent de la lentille en passant par le foyer image F'.
• 🔄 Les rayons qui passent par le foyer objet F émergent parallèlement à l'axe optique.
• 📍 En traçant les rayons de lumière, on peut déterminer la position de l'image de chaque point de l'objet.
• 🔺 L'intersection des rayons détermine la position de l'image, comme pour le point B qui donne B'.
• ↔️ L'image résultante est plus petite que l'objet, ce qui peut être mesuré précisément avec la construction graphique.
• 🔁 L'image est renversée par rapport à l'objet, indiquant un sens opposé.
• 🖼️ L'image est réelle, ce qui signifie qu'elle peut être observable sur un écran après la lentille convergente.

Q & A

Quelle est la première étape pour déterminer la position de l'image d'un objet à travers une lentille convergente?

La première étape consiste à tracer un rayon lumineux qui passe par le centre optique de la lentille, car ces rayons ne sont pas déviés.

Quels sont les trois types de rayons de lumière que l'on doit connaître pour la construction graphique dans l'optique géométrique?

Les trois types de rayons sont: 1) ceux qui passent par le centre optique et ne sont pas déviés, 2) ceux qui sont parallèles à l'axe optique et émergent par le foyer image, 3) ceux qui passent par le foyer objet et émergent parallèlement à l'axe optique.

Pourquoi les rayons qui passent par le centre optique de la lentille ne sont-ils pas déviés?

Ils ne sont pas déviés car le centre optique est le point où les rayons traversent la lentille sans changer leur direction.

Que signifie le terme 'foyer image' et comment est-il utilisé dans la construction graphique?

Le foyer image est un point à travers lequel les rayons parallèles à l'axe optique émergent après avoir traversé la lentille. Il est utilisé pour déterminer la position de l'image.

Comment les rayons qui passent par le foyer objet de la lentille se comportent-ils après avoir traversé la lentille?

Les rayons qui passent par le foyer objet émergent parallèlement à l'axe optique après avoir traversé la lentille.

Quel est le but de la construction graphique pour déterminer l'image d'un objet à travers une lentille convergente?

Le but est de déterminer la position, la taille et le sens de l'image réelle de l'objet, ainsi que de savoir si elle est plus grande ou plus petite que l'objet et si elle est droite ou renversée.

Quelle est la différence entre une image réelle et une image virtuelle?

Une image réelle est observable sur un écran et se forme réellement à un point précis après la lentille, tandis qu'une image virtuelle ne peut être observée sur un écran et semble se former avant la lentille.

Comment peut-on déterminer si l'image formée par une lentille convergente est plus grande ou plus petite que l'objet?

On peut le déterminer en mesurant la distance entre les intersections des rayons de lumière sur la construction graphique, qui représentent les bords de l'image.

Quel est le sens de l'image formée par une lentille convergente par rapport à l'objet?

L'image peut être renversée par rapport à l'objet, ce qui signifie qu'elle est dans le sens opposé à celui de l'objet.

Pourquoi est-il important de tracer des flèches sur les rayons de lumière lors de la construction graphique?

Les flèches sont importantes pour indiquer la direction du mouvement de la lumière, ce qui est crucial pour comprendre comment les rayons sont déviés par la lentille.

Quel est le rôle d'un écran dans la détermination de l'image réelle formée par une lentille convergente?

Un écran est utilisé pour observer l'image réelle formée par la lentille, car elle peut être visiblement projetée sur l'écran.

Outlines

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🔍 Détermination graphique de l'image par une lentille convergente

La vidéo présente une méthode graphique pour déterminer la position, la taille et le sens d'une image réelle formée par une lentille convergente. L'objet AB, perpendiculaire à l'axe optique et émettant de la lumière, sert de source. L'objectif est de trouver l'image A'B' de cet objet. Pour cela, on utilise des règles simples basées sur les rayons de lumière: ceux passant par le centre optique ne sont pas déviés, ceux parallèles à l'axe sortent par le foyer image, et ceux passant par le foyer objet sortent parallèlement à l'axe. En appliquant ces règles, on peut tracer l'image de B' et ensuite déterminer A'. On conclut que l'image est plus petite, renversée et réelle, observable sur un écran.

Keywords

💡Lentille convergente

Une lentille convergente est un élément optique qui a pour effet de focaliser ou de converger les rayons lumineux sur un point. Dans le contexte de la vidéo, elle est utilisée pour déterminer la position, la taille et le sens d'une image réelle. L'exposition sur cette lentille est au cœur du message de la vidéo, qui consiste à enseigner comment utiliser cette lentille pour former une image.

💡Image réelle

L'image réelle est un terme qui fait référence à une image qui peut être projetée sur un écran et qui existe physiquement dans l'espace. Dans la vidéo, l'objectif est de montrer comment déterminer graphiquement la position de cette image réelle formée par une lentille convergente, ce qui est crucial pour comprendre les propriétés de l'image formée.

💡Rayons de lumière

Les rayons de lumière sont utilisés dans l'optique géométrique pour décrire les trajectoires que prend la lumière lorsqu'elle interagit avec des objets. Dans la vidéo, les rayons de lumière sont utilisés pour construire graphiquement l'image à travers la lentille convergente, en suivant des règles spécifiques pour les rayons passant par le centre optique, parallèles à l'axe optique ou passant par le foyer.

💡Construction graphique

La construction graphique est une méthode utilisée pour résoudre des problèmes optiques en traçant des lignes et des figures géométriques. Dans la vidéo, cette méthode est employée pour déterminer la position, la taille et le sens de l'image réelle formée par la lentille, en utilisant des règles bien établies pour les rayons de lumière.

💡Centre optique

Le centre optique est le point central d'une lentille, qui est un point de référence important dans l'optique. Dans la vidéo, les rayons qui passent par le centre optique ne sont pas déviés, ce qui est une des règles clés utilisée pour la construction graphique de l'image.

💡Foyer image

Le foyer image (F') est un point à travers lequel les rayons parallèles à l'axe optique émergent après avoir traversé la lentille. Dans le script, la règle concernant les rayons qui passent par le foyer image est utilisée pour déterminer la position de l'image de l'objet.

💡Foyer objet

Le foyer objet (F) est le point à travers lequel les rayons qui émanent d'un objet et passent par la lentille émergent parallèlement à l'axe optique. Dans la vidéo, cette notion est utilisée pour tracer un rayon qui, en intersectant avec d'autres, permet de déterminer la position de l'image de l'objet.

💡Taille de l'image

La taille de l'image fait référence à la dimension de l'image formée par la lentille. Dans la vidéo, il est mentionné que l'image a une taille plus petite que l'objet, ce qui est une observation importante dans le contexte de la construction graphique.

💡Renversée

Le terme 'renversée' décrit l'orientation de l'image par rapport à l'objet. Si l'image est renversée, cela signifie qu'elle est dans le sens opposé à celui de l'objet. Dans le script, l'auteur explique que l'image est renversée, ce qui est une caractéristique importante de l'image réelle formée par la lentille.

💡Axe optique

L'axe optique est une ligne垂直通过lentille convergente et sert de référence pour les trajectoires des rayons de lumière. Dans la vidéo, l'axe optique est crucial pour la construction graphique, car il détermine les directions des rayons et la position des foyers et du centre optique.

Highlights

La vidéo explique comment déterminer graphiquement la position, la taille et le sens d'une image réelle par une lentille convergente.

La situation considérée implique une lentille convergente, un objet perpendiculaire à l'axe optique et un point A sur l'axe optique.

L'objet AB est une source de lumière émettant dans toutes les directions.

L'objectif est de déterminer l'image de l'objet à travers la lentille convergente.

Les questions clés sont la position, la taille, et la direction de l'image.

Une construction graphique est utilisée pour répondre à ces questions.

Les règles de géométrie optique sont utilisées pour tracer les rayons de lumière.

Les rayons passant par le centre optique ne sont pas déviés.

Les rayons parallèles à l'axe optique émergent par le foyer image F'.

Les rayons passant par le foyer objet F émergent parallèlement à l'axe optique.

La construction graphique commence par le rayon de B passant par le centre optique O.

Le deuxième rayon de B est parallèle à l'axe optique et passe par le foyer image F'.

L'intersection de ces deux rayons détermine la position de B', l'image de B.

Le troisième rayon, passant par le foyer objet F, émerge parallèlement à l'axe optique.

La droite perpendiculaire à l'axe optique détermine la position de A', l'image de A.

L'image est plus petite que l'objet, ce qui peut être mesuré graphiquement.

L'image est renversée par rapport à l'objet.

L'image est réelle et observable sur un écran.

La vidéo fournit les clés pour construire graphiquement une image réelle à travers une lentille convergente.

Le présentateur espère que la vidéo a été claire et invite à poser des questions si nécessaire.

Transcripts

Bonjour à tous, Dans cette vidéo je vais t’apprendre à

déterminer graphiquement la position, la taille et le sens d’une image réelle donnée

par une lentille convergente.

On se place dans cette situation avec une lentille convergente, un objet AB, le point

A se trouve sur l’axe optique et l’objet AB est perpendiculaire à l’axe.

Cette objet AB c’est une source de lumière qui émet de la lumière dans toutes les directions

et certains rayons vont traverser la lentille.

L’objectif ici c’est de déterminer l’image de cette objet qui se forme à travers la

lentille convergente.

Ca nous permettra notamment de déterminer :

→ Où se trouve l’image ? → Si elle est plus grande ou plus petite

? → Et si elle est dans le même sens ou renversée

? On peut répondre à ces questions à l’aide

d’une construction graphique.

Et pour ça on va suivre une méthode en utilisant ces règles sur des rayons de lumières particuliers

qu’il faut connaitre : - Les rayons passant par le centre optique

de la lentille ne sont pas déviés (Attention, comme on travaille avec des rayons

il faut bien penser à mettre des flèches sur les droites)

- Les rayons parallèles à l’axe optique émergent de la lentille en passant par le

foyer image F’ - Les rayons passant par le foyer objet F

de la lentille, émergent parallèlement à l’axe optique

Ces règles sont à retenir et tu seras souvent amenés à les réutiliser dans le domaine

de l’optique géométrique.

Utilisons-les dans notre situation pour déterminer l’image A’B’ de cet objet AB :

- On trace un premier rayon lumineux issu de B et qui passe par le centre optique O.

Comme on vient de le dire, il n’est pas dévié.

(Pour tracer un rayon tu utiliseras évidemment toujours ta règle)

- On trace un deuxième rayon issu de B, qui est cette fois parallèle à l’axe optique

: il émerge de la lentille en passant par le foyer image F’

L’intersection de ces deux rayons nous indique la position de B’ : c’est l’image de

B à travers la lentille.

On pourrait s’arrêter ici : tracer deux rayons parmi les 3 particuliers que je viens

de te présenter suffit.

Pour vérifier la construction, on peut tracer le 3e rayon :

- issu de B toujours, puisqu’on souhaite déterminer l’image de B, et passant par

le foyer objet F de la lentille.

Celui-ci il émerge parallèlement à l’axe optique.

A partir de ce point d’intersection, noté B’, qui est donc l’image de B : on projette

la droite perpendiculaire à l’axe optique pour déterminer la position de A’, qui

est l’image du point A à travers la lentille.

A partir de cette construction on peut dire 3 choses :

- on constate que l’image a une taille plus petite que l’objet.

On pourra dans des exercices mesurer précisément sa taille grâce à cette construction.

- on peut également dire qu’elle est renversée c’est-à-dire qu’elle est dans le sens

opposé à celui de l’objet.

Si elle était dans le même sens on aurait dit que l’image était droite.

- dernière remarque, on peut dire que cette image est réelle.

Une image réelle c’est une image qui est observable sur un écran.

Autrement dit, si on place un écran après une lentille convergente, par exemple lors

d’une manipulation en travaux pratique, on peut voir cette image sur l’écran.

Tu as maintenant toutes les clés pour construire graphiquement une image réelle à travers

une lentille convergente.

J’espère avoir été clair et n’hésite pas si tu as question.

A bientôt !