Appareil photographique d`un mobile

Chapitre
2
–
Relation
de
conjugaison
des
lentilles
minces
EXERCICE
RÉSOLU
2
Appareil
photographique
d'un
mobile
Énoncé
Schématiser
Ne
pas
hésiter
à
faire
un
schéma,
même
s'il
n'est
pas
demandé,
pour
appuyer
la
réponse.
Raisonner
La
lentille
liquide
se
comporte
comme
le
cristallin.
On
peut
s'aider
de
la
démonstration
du
cours
pour
montrer
que
la
distance
focale
diminue.
Connaissances
La
position
de
l'image
d'un
objet
à
l'infini
est
une
connaissance
du
cours.
La
rappeler
justifie
la
réponse.
Connaissances
Ne
pas
oublier
que
la
relation
de
conjugaison
utilise
les
valeurs
algébriques
des
distances.
Les
téléphones
mobiles
actuels
sont
équipés
d'un
appareil
photographique
numérique
performant.
L'objectif
est
une
lentille
liquide
dont
la
distance
focale
peut
changer
sous
l'effet
d'une
tension
électrique.
Il
n’y
a
plus
de
déplacements
de
l'objectif
pour
effectuer
la
mise
au
point
(soit
plus
de
moteur)
donc
un
gain
de
place
et
d'énergie.
1.
Pourquoi
l'objectif
d'un
appareil
photographique
"classique"
doit‐il
se
déplacer
pour
effectuer
la
mise
au
point
?
2.
Montrer
que
dans
le
cas
d'une
lentille
liquide,
la
distance
focale
doit
diminuer
pour
que
l'image
reste
sur
le
capteur
lorsque
l'objet
s'approche.
3.
L'appareil
photographique
d'un
mobile
possède
une
lentille
liquide
dont
la
distance
focale
peut
varier
entre
5,5
mm
et
6,0
mm.
a.
Quelle
est
la
distance
fixe
qui
sépare
l'objectif
du
capteur
?
b.
Calculer
la
distance
minimale
de
prise
de
vue.
Une
solution
1.
Pour
une
lentille
donnée,
la
distance
qui
sépare
l'image
du
centre
optique
dépend
de
la
distance
qui
sépare
l'objet
de
la
lentille.
Plus
l'objet
s'approche
de
la
lentille,
plus
l'image
s'éloigne
comme
le
montre
le
schéma
ci‐dessous.
Pour
garder
l'image
sur
le
capteur,
il
faut
donc
augmenter
la
distance
lentille‐capteur.
Remarque
:
on
peut
reculer
le
capteur,
mais
dans
la
pratique,
il
est
plus
facile
d'avancer
l'objectif.
2.
Dans
le
cas
d'une
lentille
liquide,
la
distance
lentille‐capteur
est
fixe.
L'image
se
formant
sur
le
capteur.
Un
seul
rayon,
celui
qui
passe
par
le
centre
optique,
suffit
pour
la
tracer
(schéma
ci‐dessous).
Le
rayon
qui
arrive
parallèlement
à
l'axe
détermine
pour
les
deux
positions
de
l'objet,
les
positions
correspondantes
du
foyer.
Le
foyer
s'approche
du
centre
optique
:
la
distance
focale
diminue
quand
l'objet
s'approche.
3.
a.
La
plus
grande
distance
focale
correspond
donc
à
un
objet
à
l'infini.
On
sait
dans
ce
cas
que
l'image
se
forme
dans
le
plan
focal.
La
distance
fixe
est
alors
égale
à
6,0
mm.
b.
Appliquons
la
formule
de
conjugaison
avec
OA ' =
6,0mm
et
OF ' =
5,5
mm.
1
1
1
1
1
1
OA ' # OF ' 6, 0 # 5, 5
!
=
"
=
!
" OA =
=
= !66 mm. OA ' OA OF '
OA OA ' OF '
OF ' ! OA ' 5, 5 ! 6, 0
L'objet
reste
net
s'il
est
situé
à
une
distance
comprise
entre
l'infini
et
6,6
cm.
re
Sirius
1 S
! Nathan
2011