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⚗️ Physique-Chimie (spécialité)1ereFiche de révision

Images et couleurs

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Fiche de révision

📝 Fiche de révision — Images et couleurs

🔍 Lentille mince convergente

  • Centre optique O (rayon non dévié), foyer image F' (rayons parallèles convergent en F'), foyer objet F (rayon par F ressort parallèle), f′=OF′‾>0f' = \overline{OF'} > 0.
  • Construction : trois rayons issus de B (parallèle → F' ; par O ; par F → parallèle).
  • Mesures algébriques : OA‾<0\overline{OA} < 0 pour un objet réel (à gauche) ; AB‾>0\overline{AB} > 0 au-dessus de l'axe.

📐 Relations

1OA′‾−1OA‾=1f′γ=A′B′‾AB‾=OA′‾OA‾\frac{1}{\overline{OA'}} - \frac{1}{\overline{OA}} = \frac{1}{f'} \qquad \gamma = \frac{\overline{A'B'}}{\overline{AB}} = \frac{\overline{OA'}}{\overline{OA}}

SigneImage
OA′‾>0\overline{OA'} > 0réelle (écran) ; <0< 0 : virtuelle (loupe)
γ<0\gamma < 0renversée ; >0> 0 : droite
∣γ∣>1\lvert\gamma\rvert > 1agrandie ; <1< 1 : réduite
ObjetImage
au-delà de 2F2Fréelle, renversée, réduite (photo, œil)
entre 2F2F et FFréelle, renversée, agrandie (projecteur)
entre FF et OOvirtuelle, droite, agrandie (loupe)

Ex. : f′=10f' = 10 cm, OA‾=−30\overline{OA} = -30 cm ⇒\Rightarrow OA′‾=+15\overline{OA'} = +15 cm, γ=−0,5\gamma = -0{,}5.

📷 Mise au point

Image nette = OA′‾\overline{OA'} égal à la distance lentille-écran.

  • Appareil photo : f′f' fixe, on déplace la lentille (capteur) ; objet à 22 m, f′=50f' = 50 mm : OA′‾=51,3\overline{OA'} = 51{,}3 mm.
  • Œil : distance cristallin-rétine fixe (1717 mm), la focale du cristallin varie (accommodation) : 1717 mm à l'infini, 15,915{,}9 mm à 2525 cm.
  • Focale variable (smartphones, lentilles liquides) : comme l'œil, sans pièce mobile.

🎨 Couleurs

  • Lumière blanche = toutes les radiations ; œil : trois types de cônes (trichromie) → trois primaires suffisent.
  • Additive (lumières : écrans, projecteurs) : R + V = jaune, R + B = magenta, V + B = cyan, R + V + B = blanc. Complémentaires : rouge/cyan, vert/magenta, bleu/jaune.
  • Soustractive (pigments, encres, filtres) : cyan absorbe R, magenta absorbe V, jaune absorbe B ; C + M + J = noir. Imprimante CMJ(N).
  • Couleur d'un objet = lumière diffusée = reçue − absorbée. Blanc diffuse tout, noir absorbe tout. Objet rouge sous lumière verte : noir ; sous lumière jaune : rouge.
  • Filtre : ne transmet que sa couleur (composantes R, V, B).

Méthode : décomposer la lumière incidente en R, V, B → garder ce que l'objet diffuse → garder ce que le filtre transmet → recomposer.

⚠️ Pièges à éviter

PiègeCorrection
OA‾\overline{OA} pris positifObjet réel : OA‾<0\overline{OA} < 0
Relation écrite avec ++1OA′‾−1OA‾=1f′\dfrac{1}{\overline{OA'}} - \dfrac{1}{\overline{OA}} = \dfrac{1}{f'}
Image virtuelle « n'existe pas »Elle se voit à travers la lentille, mais ne se projette pas
Additive pour des encresEncres et filtres : soustractive
Objet rouge « toujours rouge »Sous lumière sans rouge, il paraît noir

📌 À retenir

  1. Trois rayons, f′=OF′‾f' = \overline{OF'}.
  2. Conjugaison et grandissement ; signes → nature de l'image.
  3. Mise au point : lentille mobile ou focale variable.
  4. Additive (R V B, blanc) ; soustractive (C M J, noir).
  5. Couleur = diffusée = reçue − absorbée.

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