Image d'un objet par un appareil photo

Un appareil photographique prend une photo d'un objet. L'appareil est constitué d'une lentille convergente de distance focale f^{\prime}= 3,0 cm et d'une pellicule (qui joue le rôle d'écran) qui peut se déplacer pour faire la mise au point.
On prend en photo un verre à pied de 6 cm de hauteur situé à 18 cm de l'appareil photo. Pour le schéma, le bas du verre à pied est sur l'axe optique de l'objectif de l'appareil qui est assimilé à une lentille simple convergente.

1. Faire un schéma de la situation avec, comme échelle, 1 cm sur le schéma correspond à 3 cm horizontalement et verticalement.

2. Construire l'image du verre par la lentille de l'appareil photo.

3. Donner les caractéristiques de l'image (sens, taille, distance à la lentille).

4. Si la pellicule a une hauteur de 1,0 cm, l'image sera-t-elle complète ou coupée ?

1. Faire attention à l'échelle utilisée. Ici,1 cm sur le schéma correspond à 3 cm dans la réalité : il faut donc prévoir de la place. L'objet peut être dessiné à l'aide d'une flèche vers le haut.

2. La construction de l'image passe par la construction des 3 rayons caractéristiques (au moins 2) vus

p. 293.

3. Utiliser l'échelle à l'inverse du 1. : la taille sur le schéma est connue et il faut la convertir en taille réelle.

4. Il faut comparer la taille de l'image avec la taille de la pellicule

1. et 2. D'après l'échelle proposé, voici le schéma :



Les trois rayons tracés sont sécants au point \mathrm{B}^{\prime}, image du point \mathrm{B} par la lentille.

3. L'image obtenue est renversée par rapport à l'objet, plus petite que celui-ci. Sur le schéma la taille de l'image est de 0,4 cm, la taille réelle de l'image grâce à l'échelle est donc de 1,2 cm. De même elle se situe à 1,2 cm de la lentille sur le schéma, ce qui correspond réellement à 3,6 cm.

4. Comme l'image a une hauteur de 1,2 cm (supérieure à la taille de la pellicule), elle sera coupée.

1. Indiquer les trois points caractéristiques de la lentille (\mathrm{O}, \mathrm{F}^{\prime} et \mathrm{F}). La distance focale est la distance entre \mathrm{O} et \mathrm{F}^{\prime}.

2. Tracer les rayons (à la règle) en n'oubliant pas de mettre des flèches sur ceux-ci afin de les identifier et d'indiquer dans quel sens va la lumière.

3. Expliquer l'utilisation de l'échelle : mesure sur le schéma puis conversion en grandeur réelle.

4. Comparer la taille réelle de l'image avec la taille de la pellicule.

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Mise en application

Avec l'appareil photo précédent, on place maintenant le verre à 25 cm de l'appareil.

◆ L'image est-elle encore coupée ?