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Optique

Posté par
Glanglan
11-09-21 à 11:22

Bonjour, j'ai un Tp noté à rendre sauf que je bloque sur une question. Nous avons pas encore eu le cours.
-Quel est le grossissement optique nécessaire pour observer un objet de 450 nm placé à 15 cm de l'œil?
J'ai regarder les formules sur internet mais  je n'ai pas la distance focale, comment puis faire?
Et faut-il tous mettre en mètre ?
Merci d'avance

Posté par
gbm Webmaster
re : Optique 11-09-21 à 11:57

Bonjour,

Exercice déjà traité ici : tp microscopie

le grossissement optique du microscope

Posté par
vanoise
re : Optique 11-09-21 à 12:01

Bonjour
As-tu compris la notion de diamètre angulaire ?
Si oui, tu peux calculer le diamètre angulaire de cet objet vu de l'oeil sans appareil optique. Tu peux trouver dans ton cours ou sur le net, le diamètre angulaire minimum permettant de percevoir clairement l'objet (pouvoir de résolution angulaire de l'oeil). Il faut alors comparer...

Posté par
Glanglan
re : Optique 11-09-21 à 12:20

Est ce possible de m'expliquer la notion de diamètre angulaire s'il vous plaît car j'ai aucune notion vu qu'on a pas eu le cours

Posté par
vanoise
re : Optique 11-09-21 à 17:36

Le diamètre angulaire d'un objet de hauteur "h", observé à la distance "d" d'un œil est l'angle entre le rayon passant par le point haut et le rayon passant par le point bas de l'objet, les deux rayon pénétrant au centre du cristallin de l'œil. Puisqu'en optique, les rayons sont toujours peu inclinés par rapport à l'axe optique du cristallin (conditions de Gauss) :

\alpha\approx\tan\left(\alpha\right)=\dfrac{h}{d}
Intérêt de ce diamètre angulaire ?
La hauteur de l'image sur la rétine est :
A'B'=do.
Puisque do est une caractéristique fixe, pour un oeil donné, la taille de l'image sur la rétine est proportionnelle au diamètre angulaire. Ainsi, un objet de 1m de hauteur situé à une distance de 100m produira une image 5 fois plus petite sur la rétine qu'un objet de 1cm de haut observé à une distance de 20cm !
La rétine est une juxtaposition de cellules actives qui émettent un signal nerveux lorsqu'elles reçoivent de la lumière. Imaginons la valeur de suffisamment petite pour que la hauteur de l'image rétinienne soit inférieure à la taille moyenne d'une cellule : tous les rayons émis par l'objet activeront la même cellule de la rétine : impossible alors de distinguer les détail de l'objet : l'objet sera perçu comme un point lumineux. Il existe donc une valeur minimale min de en dessous de laquelle il est impossible d'observer correctement un objet. Cette valeur minimale est appelé " pouvoir de résolution angulaire" de l'œil. Elle varie d'un oeil à l'autre ; elle est de l'ordre de la minute d'angle (1/60 de degré).
Le reste : j'ai déjà eu l'occasion de l'expliquer dans un message précédent qu'a aimablement rappelé gbm plus haut (merci à lui ! )

Posté par
Glanglan
re : Optique 11-09-21 à 19:02

Merci beaucoup pour vos réponses, tous est plus claire!

Posté par
Glanglan
re : Optique 13-09-21 à 09:50

Juste une dernière précision, est ce que je dois tous mettre en mètre pour effectuer les calculs puisque j'ai des km et des cm.
Merci

Posté par
Glanglan
re : Optique 13-09-21 à 09:50

Glanglan @ 13-09-2021 à 09:50

Juste une dernière précision, est ce que je dois tous mettre en mètre pour effectuer les calculs puisque j'ai des nm et des cm.
Merci

Posté par
vanoise
re : Optique 13-09-21 à 10:02

Les calculs de diamètres angulaires font intervenir des rapports de longueurs. Il est impératif que les deux longueurs  aient la même unité, pas nécessairement le mètre.

Posté par
Man58000
re : Optique 13-09-21 à 22:15

Bonsoir

Désoler d'arriver tardivement mais j'aurai aussi besoin d'aide concernant le meme tp je tourne en rond depuis 2 jours
J'y comprend pas grand chose malgré les recherches que j'ai pu faire de mon côté  sachant qu'il y a 0 cours dessus

Aidez moi s'il vous plaît

Posté par
vanoise
re : Optique 13-09-21 à 22:31

Bonsoir Man58000
Si tu veux une aide efficace, il faut que tu expliques exactement ce que tu ne comprends pas et poses des questions précises. Le schéma ci-dessous peut aider à comprendre l'intérêt du diamètre angulaire.

Optique

Posté par
Man58000
re : Optique 13-09-21 à 22:39

Déjà je comprend pas pourquoi on doit utiliser des formules avec des angles alors que la seule chose que l'on sait sur l'exercice c'est la distance objet-oeil =15cm et la taille de l'objet qui est de 450 nm J'arrive ps à comprendre comment avec uniquement ces données je dois trouver un grossissement.
Toute les formules que j'ai pu trouver me demande des angles or j'ai rien la dessus
Et même si AB= 450 nm et AO= 15cm comment j'obtiens mon angle ?

Posté par
vanoise
re : Optique 14-09-21 à 11:06

Mon message du  11-09-21 à 17:36 explique comment obtenir l'angle , à partir des distances h et d, la méthode étant illustrée par le schéma que je t'ai fourni... Essaye de bien lire et surtout comprendre l'intégralité de ce message

Posté par
Chimival
re : Optique 14-09-21 à 11:16

Bonjour Man58000,

En suivant les indications de Vanoise, je dirais :
    alpha = AB/AO, à comparer avec 1/60 de degré (àconvertir en radians)

Posté par
Man58000
re : Optique 14-09-21 à 12:04

Merci beaucoup, c'est déjà plus claire pour moi.
Une question concernant le schéma donné, les 2 angles alpha ne sont pas égaux si ?
De plus comme explique « La hauteur de l'image sur la rétine est :
A'B'=do. alpha »  je n'est ni do ni alpha pour trouver la taille de mon image.
Cependant je sais que 1 min d'arc vaut 3x10-4 rad et je trouve ici 3x10-6 rad
C'est clairement plus petit donc techniquement je ne verrais qu'un point lumineux ?
Si tout est bon comment je peux continuer pour trouver mon grossissement s'il vous plaît ?

Posté par
Man58000
re : Optique 14-09-21 à 12:16

J'ai essayer de calculer la différence entre mes 2 valeurs en faisant:
(Valeur d'arrivée- valeur de départ/ valeur de départ) x100
Je trouve alors -99 soit -100 si j'arrondis.
Est ce que je suis sur la bonne voie en concluant qu'il me faut un grossissement optique de x100 si je veux pouvoir observer mon objet nettement ?

Posté par
Man58000
re : Optique 14-09-21 à 12:43

vanoise

En ce qui concerne la question 3: « calculer les pouvoirs de résolution (d) d'un microscope optique pour une ouverture numérique de l'objectif de 1,22 et 0,1. Quel est le meilleur ? » où vous aviez déjà répondu dans un autre forum en 2018,
Pourquoi utilise t on dans la formule pour le pouvoir de résolution 0,61 pour d=0,61 x lambda/O.N ?
Et pour la formule finale G> alpha min x D/h
Je connais alpha min mais ni D ni h ici ? Comment puis je faire s'il vous plaît ?

Posté par
Man58000
re : Optique 14-09-21 à 12:46

Pour la 3/ si je calcule d avec votre formule je trouve d0,1 >d1,22 donc techniquement le meilleur c'est celui qui a un pouvoir de résolution plus grand ?

Posté par
Chimival
re : Optique 14-09-21 à 13:25

Il faut grossir 100 fois l'angle 3x10-6 rd pour avoir un angle de 3x10-4 rd.

Posté par
Man58000
re : Optique 14-09-21 à 13:31

Chimival
Donc ce que j'ai fais est bon ?

Posté par
Man58000
re : Optique 14-09-21 à 20:19

Aidez moi s'il vous plaît je dois rendre ca pour demain…



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