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SPE Physique : DM d'optique
Voila, j'ai un probleme sur mon DM d'optique. Il y a quelques questions qui me semblent bizarres... ou je ne les comprend pas:
EX 1 : La lunette astronomique formé de L1 (oculaire caractérisé par f'1) et L2 (objectif caractérisé parf'2)
1°) Comparer les valeurs des distances focales pour une lunette. (ya pas de valeurs dans l'énoncé, je fais comment ?)
2°) Determiner la position théorique du cercle oculaire de la lunette. (expression littérale demandé) => j'ai trouvé le diamètre du cercle oculaire, je vois pas comment calculer la position du cercle oculaire...
3°) Si L1 a une vergence de 10 dioptries et si l'image intermédiaire A1B1 a une dimension de 1cm, sous quel angle l'image finale A'B' est-elle observée dans le cas d'une lunette afocale ? (la lunette afocale, c'est f'1+f'2= O1O2... mais pour l'angle sous lequel on observe, je sais pas de quoi il s'agit)
EX 2 : le microscope
L'objet AB a une dimension de 0.5cm. Le microscope est formé de deux lentilles, L1 et L2 de distances focales respectives f'1=+50 mm et f'2=+200 mm, de centres optiques respectifs 01et O2
L1 est l'objectif, L2 est l'oculaire
L'objet AB de hauteur est placé devant la lentille L1 tel que AO1=6cm. La lentille L1 donne de AB une image A1B1 intermédiaire.
1°) Sous quel angle 
l'objet AB est-il vu par son observateur à l'oeil nu à la distance Dpp=25cm ?
2°) Déterminer la position de A1B1 puis sa taille.
3°) Où L2 doit-elle etre placée pour une utilisation sans fatigue de l'oeil ?
4°) Sous quel angle 
l'image finale A'B' est-elle vue par l'expérimentateur dans ce cas ?
5°) Quel est dans ce cas la valeur du grossissement du microscope ?
6°) Donner l'expression du grossissement du microscope en fonction du grandissement de l'objectif, de la distance focale de l'oculaire et de Dpp
Merci de votre aide...
Je suis désolé, j'ai posté l'EX2 sur le microscope, mais le plus important, c'est l'ex1 puisque j'ai déjà fait l'exercice 2 
mais si quelqu'un veut le faire pour me donner la correction, je suis prenneur quand même.
J'ai oublié de dire aussi: la où je bloque dans l'ex1, c'est :
-pour la question 1, je ne sait pas si il faut faire un calcul (quotient... soustraction) ou bien s'il faut simplement dire une phrase.
-la question 2 , je suis dans le flou, j'ai jamais fait ça en cours, j'ai aucune idée de la méthode à utiliser
-et la question 3, j'ai déjà écrit quel était mon probleme sous la question ^^
Merci d'avance pour votre aide !
Bonjour quand même...
Je t'aurais proposé de ne faire que l'exercice 1 et de poster à nouveau le 2 ; dans le forum un problème = un topic
La lunette astronomique :
L'objectif a principalement pour rôle de capter de la lumière et pour cela il a un diamètre aussi grand que possible (on s'est quand même arrêté à 1 m de diamètre car ensuite les problèmes sont insolubles)
L'oculaire est ni plus ni moins une loupe avec laquelle on agrandit l'image intermédiaire.
L'image d'une étoile (sauf pour le Soleil) est toujours un point. Le grossissement n'a donc d'intérêt que pour les objets étendus (Soleil, Lune, planètes du système solaire, amas et galaxies)
Quelle est la formule qui donne le grossissement ? Quel est donc le choix judicieux des distances focales pour une lunette astronomique ?
Oui, je n'ai même pas dis bonjour, je suis désolé, vraiment...
Donc, pour une lunette stronomique, le grossissement est donné par :
G=f'1/f'2 (n'est ce pas ?)
A mon avis, il faut donc prendre f'1 très grand (de l'ordre du mètre) et f'2 petit (de l'ordre du cm)
Est-ce correct ?
Il n'y a pas d'autres réponses à donner... sauf que c'est le contraire ; pour une raison bizarre ton énoncé nomme L1 l'oculaire et L2 l'objectif (c'est la première fois que je vois cela 
)
Pour les très grandes lunettes la distance focale de l'objectif est de l'ordre d'une vingtaine de mètres. Mais tu imagines le support (la "monture") et la coupole nécessaires.
On a fait une lunette encore plus grande (exposition universelle de Paris en 1900) mais elle était horizontale et "alimentée" par un héliostat. Elle n'a jamais donné satisfaction.
Les grandes lunettes pour amateurs éclairés ont en effet environ 2 mètres de distance focale pour l'objectif et de l'ordre du centimètre pour les oculaires les plus puissants.
Mais c'est que je me suis trompé dans l'énoncé, effectivement, l'objectif est bien L1 et l'oculaire L2...
Comment faire pour déterminer la position du cercle oculaire ?!? Je n'en ai aucune idée !
Aide moi stp !
Ah, cela me semble plus classique !
Le cercle oculaire est l'image de l'objectif donnée par l'oculaire.
Calcul ordinaire de la position d'une image quand on connaît la distance focale de la lentille (l'oculaire) et la position de l'objet, ici l'objectif.
D'accord, donc j'utilise la relation de conjugaison suivante :
soit C, le point du cercle oculaire appartenant à l'axe optique, alors :
1/f'2 = (1/O2C)-(1/O2O1)
D'où : O2C = (O2O1*f'2)/(O2O1+f'2)
Mais est ce que je dois dire que O2O1=f'1+f'2 (lentille afocale) ou non ?
Attention ! Ces distances doivent être comptées algébriquement ; O2O1 et f'2 sont de signes opposés.
Oui, selon moi il faut considérer la lunette comme afocale (comme à la troisième question) c'est-à-dire la lunette utilisée par une personne ayant une vue "normale"
Bon, alors sa résout cette question ...
La dernière question, je n'arrete pas de faire des shéma, mais aucun ne me met sur la piste... Il me manque toujours quelque chose pour finir...
C'est strictement une loupe !
Puisque la lunette est afocale cela signifie que l'image finale est à l'infini.
Donc l'image intermédiaire est dans le plan focal objet de l'oculaire.
Tu connais la distance focale de l'oculaire :
Tu connais la dimension de l'image intermédiaire :
Tu sais qu'un rayon qui passe par le centre optique d'une lentille mince n'est pas dévié...
Oui, (enfin, peut etre ^^) mais quand est ce que l'angle intervient
Si A est sur l'axe optique et le centre de la lentille aussi, dois je simplement calculet l'angle entre le rayon non dévié issu de A1 et le rayon issu de B1.
Si c'est cela, J'ai donc : = tan (pour les petits angles)
=> tan= A1B1/f'2
Mais alors pourquoi l'énoncé mentionne-t-il la vergence de la lentille L1 ??
C'est cela.
L'énoncé mentionne la vergence de l'oculaire parce que ... 1/f'2 = 10 dioptries
et donc
A1B1 / f'2 = 0,01 * 10 = 0,1 radian
Merci à toi !!!
La dernière question, que j'ai oubliée de recopier est la suivante : établir une expression du grossissement en fonction des caractéristiques de la lentille.
Je pensais à G = f'1/f'2 = (1/C1)/(1/C2) = C2/C1
Est ce correct ?
Et je dois poster le 2° exercice dans un autre topic pour me le faire corriger et comparer mes résultats ?
Tu donnes le grossissement mais tu ne "l'établis" pas...
Il suffit de dire que l'objectif donne d'un objet vu sous l'angle une image intermédiaire de dimension A1B1 * f1'
et comme l'oculaire donne d'une image intermédiaire A1B1 une image finale vue sous l'angle ' = A1B1 / f2'
alors le grossissement est G = ' / = (A1B1 / f2') / (A1B1 / f1') = f1' / f2'
______________
Oui, fais un second post pour le microscope, mais n'oublie pas non plus le grand conseil du forum : montre que tu as travaillé. Donc poste tout de suite tes résultats (et dis "bonjour" ) !
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