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Microscope réel (spécialité), vérification

Posté par
lithium
22-11-08 à 18:55

Bonjour!

J'aimerai avoir une correction pour cet exercice. En effet, je n'ai pas de cours sur les microscopes donc je ne suis pas très sûre de moi...
Je me suis faite aidée (par qqn qui n'est pas plus avancé-_-') mais je voudrais une vérification svp (malgré la longueur)

Un microscope est muni d'un objectif et d'un oculaire assimilables à des lentilles minces de vergences respectives 100 et 20. Son intervalle optique est =16cm. L'oeil est placé au foyer image de l'oculaire.

1°) L'oeil n'accommode pas: il vise l'image définitive à l'infini.
a) Où doit se former l'image intermédiaire donnée par l'objectif?

Elle doit se former dans le plan focal objet de la lentille L2 (de l'oculaire).

b) A quelle distance de l'objectif doit-on placer l'objet pour observer une image définitive à l'infini? Calculer le grandissement de l'objectif.
Si l'image intermédiaire se forme dans le plan focal objet de L2, il faut que O1A'1 = f'1+ soit 16+1,0=17 cm.

Grandissement: D'après la formule de conjugaison (alors je suis pas une grande pro du Latex ) : \fr{1}{\overline{O_1A'_1}}-\fr{1}{\overline{O_1F'_1}}=\fr{1}{\overline{O_1A_1}} j'obtiens \fr{\overline{O_1F'_1}-\overline{O_1A'_1}}{\overline{O_1A'_1}\times{\overline{O_1F'_1}}}=\fr{1}{\overline{O_1A_1}} soit \overline{O_1A_1}=\fr{\overline{O_1A'_1}.\overline{O_1F'_1}}{\overline{O_1F'_1}-\overline{O_1A'_1}}
A.N: \text \overline{O_1A_1}=-1,1 cm
Et =\fr{\overline{O_1A'_1}{O_1A_1}} et j'ai -16.

c)L'oeil observe un globule rouge de diamètre d=8µm: sous quel angle verrait-on, à l'oeil nu, ce globule rouge placé à dm=0,25m? On considère que =tan car l'angle est très petit.
D'où =(8,0.10-6)/0,25=3,2.10-5 rad.

d) Calculer le diamètre d' de l'image intermédiaire. Sous quel angle ' l'oeil voit-il l'image définitive du globule rouge? En déduire le grossissement du microscope.
=-16 et =\fr{\overline{A_1B_1}}{\overline{AB}} donc d'=A1B1=8,0.10-6*(-16)=1,3.10-4m.
Or A1B1 se forme dans le plan focal objet de L2 donc '=(A1B1)/(O2F2)=2,6.10-3 rad.
Les angles ' et ' sont opposés par le sommet donc '=2,6.10-3 rad.
Et G='/=(2,6.10-3)/(3,2.10-5)=80.

2°)Le diamètre de l'objectif est de 6mm. a) calculer la position et le diamètre du cercle oculaire.
L'objectif se trouve a O1F1++O2F2=22cm de l'oculaire. Soit O'1 le centre de l'image du cercle oculaire par L2. 1/O2O'1 - 1/O2F'2 = 1/O2O1 d'où O2O'1 = (O2F'2*O2O1)/(O2F'2+O2O1)=6,5 cm.
Soit h le diamètre de l'objectif et h' celui du cercle oculaire. '=O2O'1/O2O1=h'/h
D'où h'=6,5/(-22)*h=1,8 mm.

b) Comparer le diamètre du cercle oculaire à celui de la pupille de l'oeil dimtée au maximum (environ 7mm). Conclure.
Le diamètre de la pupille de l'oeil dilatée est supérieur donc on peut observer la préparation en entier.

3°)La mise au point est faite pour que l'oeil accomode et voie l'image définitive à la distance minimale de vision distincte dm=25 cm.
a) Déterminer la position de l'image intermédiaire.
L'image donnée par L2 doit être virtuelle donc on place l'oeil au niveau du cercle oculaire. L'image doit se former à dm de l'oeil donc à -18,5 cm de O2. Avec la formule de conjugaison on en déduit que O2A1=(O2A'*O2F'2)/(O2F'2 - O2A') et j'obtiens -3,9 cm.

b) A quelle distance de l'oculaire se situe alors l'objet? On doit avoir O1A1=O1O2-3,9 d'où O1A1=18 cm.
Avec la formule de conjugaison O1A=(O1A1*O1F'1)/(O1F'1 - O1A1)=-1,1 cm.

c) En déduire la latitude de mise au point cad la distance de déplacement de la colonne par rapport à l'objet. Montrer que ce résultat justifie l'existence d'une vis micrométrique pour effectuer la mise au point.
C'est O1A1-O1A. Au micromètre j'ai -1,0625-(-1,0582) = -43 µm. Il faut donc utiliser une vis micrométrique pour ce type de mise au point.

Voilà merci d'avance pour votre correction, j'ai vraiment besoin de savoir si c'est juste Je cède ma place à ma cousine mais je reste sur l'île

Posté par
lithium
re : Microscope réel (spécialité), vérification 22-11-08 à 22:07

up

Posté par
Coll Moderateur
re : Microscope réel (spécialité), vérification 23-11-08 à 08:06

Bonjour Mathilde

Je vais t'aider, il me faut juste le temps de le faire...
Question 1a : d'accord !

Posté par
Coll Moderateur
re : Microscope réel (spécialité), vérification 23-11-08 à 08:27

Petit bout par petit bout (entre des opérations de modération...) :

Oui, \bar{O_1A_1} = -1,062 5 cm (tu as raison d'arrondir ; mais je me méfie en cours de problème, et je conserve des chiffres inutiles pour la suite du problème).

Grandissement de l'objectif : -16 fois

Oui, = 3,2.10-5 rad

Grossissement du microscope : oui, 80 fois

Posté par
Coll Moderateur
re : Microscope réel (spécialité), vérification 23-11-08 à 08:34

Question 2a : Oui, position du cercle oculaire à +6,5 cm derrière le centre optique de l'oculaire

Question 2b : Oui, dimension du cercle oculaire : diamètre de 1,765 mm que tu as raison d'arrondir à 1,8 mm
Je ne dirais pas qu'il est possible de voir toute la préparation (c'est une question de champ, autre calcul) ; mais je dirais que pour une pupille dilatée au maximum (ce qui signifie quand même que l'éclairage est faible et que l'œil a eu le temps de s'habituer à cet éclairage faible) toute la lumière collectée par l'objectif est bien reçue dans l'œil. Il n'y a pas perte de luminosité (autre que celle des dioptres des lentilles). Autre manière plus prudente de s'exprimer : toute la lumière qui sort du microscope peut rentrer dans l'œil correctement placé.

Posté par
Coll Moderateur
re : Microscope réel (spécialité), vérification 23-11-08 à 08:50

Question 3a :
Je reprends l'énoncé : l'œil est placé non pas à la position du cercle oculaire mais au foyer image de l'oculaire.
Position de l'image intermédiaire : -0,04 m ou -4 cm devant le centre optique de l'oculaire
Donc +0,21 m ou +21 cm derrière le centre optique de l'objectif

Question 3b : Je suppose que l'on te demande la position par rapport au centre optique de l'objectif et non pas l'oculaire.
Je trouve : -0,010 5 m ou -1,05 cm devant ce centre optique

Question 3c : de -1,062 5 cm à -1,050 cm la latitude de mise au point est de 125 µm
ce qui justifie une crémaillaire et une vis micrométrique pour la mise au point.

D'accord ?

Posté par
lithium
re : Microscope réel (spécialité), vérification 23-11-08 à 11:11

Bonjour Coll.

2) b) Oui d'accord

3°) Ok tout est noté

Merci bien pour ton aide (très patiente)!

Posté par
Coll Moderateur
re : Microscope réel (spécialité), vérification 23-11-08 à 11:25

Je t'en prie.
Et... à tout de suite !

Posté par
lithium
re : Microscope réel (spécialité), vérification 23-11-08 à 12:50

Oui, enfin j'ai eu des choses à faire entre temps

Là je vais bientôt aller manger mais je reviens



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