Re - bonjour Mathilde

Te voilà lancée dans la microscopie...
On va voir tout cela !

J'ai beaucoup de mal à suivre ce que tu as fait ; je n'arrive pas à distinguer l'énoncé et tes réponses.

Peux-tu par quelques "copier-coller" rétablir le seul énoncé (sans les réponses) ; inutile de recopier les figure, tableau et graphique si ils font partie de l'énoncé (mais me le dire). Par différence je verrai quelles sont tes réponses. Attention : je n'ai pas l'impression que l'énoncé soit complet ; il me faut vraiment un énoncé complet.

Question 1a :
Je suppose que l'on te donne un schéma de la modélisation du microscope, schéma que tu as complété.

Il ne m'est pas possible de lire avec précision les dimensions sur ce que tu as posté.
Peux-tu me donner toutes les dimensions utiles du schéma de départ (avant tes constructions) :
F₁O₁ = O₁F₁' = +10 cm = +0,10 m puisque C₁ = 10 ou 10 dioptries

F₂O₂ = O₂F₂' = +20 cm = +0,20 m puisque C₂ = 5 ou 5 dioptries

Intervalle optique : F'₁F₁ = = ?

Dimension de l'image intermédiaire : A₁B₁ = - ?

Bonjour Coll (de la part d'Amandine aussi lol)!
Alors voici l'énoncé. Il est complet, je ne dispose de rien d'autre

Données: la formule de puissance est (1)
Soit 2 lentilles convergentes séparées par la distance O1O2 ou par F'1F2.
On a P = C1.C2..(2)

On modélise expérimentalement un microscope: on prend une lentille L1 de vergence C1=10 et une lentille L2 de vergence C2=5. L'objet AB est une grille millimétrique éclairée par transparence.
Pour étudier l'objectif L1, on réalise l'image A1B1 de AB à travers L1. Pour étudier L2 on place cette lentille de sorte que A1B1 soit confondu avec le plan focal objet de L2.

1°) a) La figure ci-après donne le schéma à l'échelle de la modélisation du microscope sur un banc optique. Déterminer par construction la position de l'objet AB.

Alors horizontalement 0,5 cm correspondent à 10 cm dans la réalité. Verticalement, 0,5 cm correspondent à 1 cm dans la réalité.
Effectivement, je devais completer ce schéma. L'intervalle optique est de 1,9 cm.
A1B1 fait 1,4 cm donc dans la réalité = -2,8 cm.

b) Déduire à partir de la construction:
- la taille AB et la position O1A de l'objet AB.
-le rapport A1B1/AB et le comparer au rapport O1A1/O1A; comment nomme-t-on ce rapport?

c) Donner deux caractéristiques de l'image A1B1. Comment, de façon pratique, procède-t-on pour observer une image de ce type sur un banc d'optique?

2°) Etude de L2:
a) compléter sur la figure ci-avant la marche du rayon lumineux issu de B1, parallèle à l'axe optique principal du dispositif.

b) Où se trouve A2B2 image de A1B1 donnée par L2?

c) Soit ' l'angle que font les rayons émergents de L2 avec l'axe optique principal: c'est l'angle sous lequel un observateur voit A2B2. Placer ' sur le schéma.

3°) Pour une même dimension AB de l'objet, le microscope grossit d'autant plus que ' est grand. Un oeil simulé permet de déterminer '. On fait varier la position de AB par rapport à l'objectif L1 puis on effectue les réglages nécessaires pour se placer dans les conditions définies précédemment. De cette façon on modifie F'₁F₂. Pour chaque valeur de F'₁F₂ on calcule P (voir tableau).

a) Montrer que la relation (2) est en accord avec les résultats expérimentaux.

b) D'après le tableau de mesures, indiquer si l'on doit rapprocher ou éloigner l'objet pour avoir une plus forte puissance.

c) Etude d'un microscope de type courant: ses caractéristiques sont les suivantes:
-objectif: C1=100
-oculaire C2=40
-intervalle optique de 17 cm.
#calculer la puissance de ce microscope.
#à l'aide de ce microscope, on observe un objet AB de taille 10 µm. Calculer '.
Si on avait voulu le regarder à l'oeil nu, en le plaçant à 25 cm de l'oeil, sous quel angle l'aurait-on observé?
Sachant que l'oeil humain est incapable de distinguer un objet si l'angle d'observation est inférieur à 3.10^-4 rad, que peut-n en conclure?

Voilà, si tu veux que je recopie les réponses n'hésite pas

(Bonjour aussi à Amandine )

C'est clair.

Je vais te dire ce que je pense de tes mesures :
Je pense (je ne peux pas en être sûr, mais je te conseille de bien vérifier quand même) que :

Intervalle optique = = F₁'F₂ = + 0,40 m = + 40 cm
(donc à l'échelle sur le dessin cette distance devrait être égale à 2 cm)

Donc O₁A₁ = + 0,5 m = + 50cm

et donc O₁A = - 0,125 m = - 12,5 cm

et le grandissement vaut -4

Si toutes les dimensions dans le tableau valent 6 mm pour l'objet alors l'image intermédiaire devrait valoir |- 4| 6 = 24 mm c'est-à-dire qu'elle devrait valoir 1,2 cm sur le dessin

Es-tu d'accord avec mes suppositions ?

Oui c'est bon, j'ai déplacé légérement F'₁ et ça tient la route

Alors on continue

Question 1b : (il faut utiliser partout les mesures algébriques, mais je simplifie ma dactylographie )

AB = + 6 mm
O₁A = -0,125 m = - 12,5 cm

A₁B₁ / AB = -24 / 6 = -4
O₁A₁ / O₁A = 0,50 / (-0,125) = -4

Oui, c'est le grandissement de l'objectif

Question 1c : exact ; agrandie et renversée ; oui, c'est une image réelle donc elle peut être recueillie sur un écran.

Question 2a : la "marche" d'un rayon : son trajet. La figure que tu as postée est correcte ; le rayon passant par B₁ et parallèle à l'axe optique passe après avoir traversé l'oculaire par le foyer image de cet oculaire, F₂'

Question 2b : oui, A₂B₂ est à l'infini
La direction de A₂ est bien l'axe optique
la direction de B₂ est bien O₂B₁ ou toute direction parallèle à ce rayon

Question 2c : oui, pour la clarté du dessin et pour reprendre les termes de l'énoncé

Question 3a :
Je ne saisis pas tout à fait ce qui est mesures expérimentales et ce qui est calcul.

En considérant que l'on a mesuré l'intervalle optique (de 0,30 m à 0,15 m) on peut calculer la puissance théorique :



Ces valeurs sont voisines des valeurs mesurées.
D'autre part, les valeurs mesurées montrent en effet que la relation entre la puissance et l'intervalle optique peut être modélisée par une fonction linéaire P = A
avec A = 50 m^-2

Cette valeur de A correspond bien à celle que l'on peut attendre avec
C₁ = 10
C₂ = 5
puisque
C₁ C₂ = 50 m^-2

Question 2b : oui

Question 3c : Puissance = 100 40 0,17 = 680

' = P AB = 680 10.10^-6 = 6,8.10^-3 rad

Diamètre apparent à l'œil nu "normal", c'est-à-dire ayant un punctum proximum à 0,25 m
= 10.10^-6 / 0,25 = 4,0.10^-5 rad

on en déduit le grossissement de ce microscope
' / = 6,8.10^-3 / 4,0.10^-5 = 170 fois
ce que l'on retrouve avec la relation classique :

grossissement du microscope = (grossissement de l'oculaire) (grandissement de l'objectif)
G_microscope = [1 / (4 F₂')] ( / F₁')
G_microscope = (1 / (4 0,025)] (0,17 / 0,01)
G_microscope = 10 17 = 170 fois

Un tel objet n'est en effet pas visible par un œil "normal" (il faudrait un œil vraiment très très myope )

Et bien merci beaucoup


Tout est réglé

Encore merci

Je t'en prie.
A une prochaine fois !