12/05/19 Optique_3.doc 1/1
Thème : Dans l’optique d’une spécialité de 1ère MPS
Physique Lunette astronomique et microscope Séance n°3
Objectifs: Comprendre le fonctionnement d’une lunette astronomique et d’un microscope
Matériel: Banc optique, écran, objet lumineux (lettre F), lentilles.
I. La lunette astronomique Description
Une lunette astronomique sert à observer les astres (planètes, étoiles, objet du ciel profond). Ces objets sont très éloignés et sont alors considérés comme situés à l’infini.
Une lunette astronomique se présente comme un tube possédant deux systèmes optiques constitués par des ensembles de lentilles.
L’objectif : système convergent de grande distance focale (pouvant atteindre 20 m dans les lunettes d’observatoire).
L’oculaire : système convergent de courte distance focale.
Simulation sur un banc d’optique d’une lunette afocale
Une lunette est dite afocale lorsque celle-ci donne d’un objet situé à l’infini une image également située à l’infini.
Le foyer principal image de l’objectif doit coïncider avec le foyer principal objet de l’oculaire.
La lunette est constituée :
D’une lentille L1 de vergence C1 = + 3 soit de distance focale f’1 = 33 cm qui servira d’objectif.
D’une lentille L2 de vergence C2 = + 8 soit de distance focale f’2 = 12,5 cm qui servira d’oculaire.
1) Observer l’image intermédiaire A1B1 sur un écran pour un objet AB le plus éloigné possible de la lentille L1. Quelle est la nature de l’image intermédiaire A1B1 ?
2) Observer l’image finale A2B2 en positionnant votre lentille L2 de telle façon que l’image intermédiaire A1B1
serve d’objet situé à la distance f’2 = 12,5 cm de la lentille L2. Quelle est la nature de l’image finale A2B2 ? II. Le microscope
Description
On a 3 parties :
Le condenseur permet d’éclairer l’objet observé (formé d’un miroir concave). Il ne sera pas représenté.
L’objectif est un système convergent de très courte distance focale (de l’ordre du mm) formé de plusieurs lentilles.
L’oculaire est un système convergent formé de plusieurs lentilles qui joue le rôle d’une loupe. Sa distance focale est de l’ordre du cm.
Simulation sur un banc d’optique d’un microscope
Données : L1 est une lentille de vergence C1 = +8 . L’objet AB de petite dimension ici 1 cm est placé à 20 cm en avant de la lentille L1. La lentille L2 est une lentille de vergence C2 = +3 donc de distance focale f’2 = 33,3 cm.
1) Observer l’image A1B1 donnée par la lentille L1. L’image A1B1 donnée par la lentille L1 est-elle réelle ou virtuelle ?
2) Observer l’image finale A2B2 en positionnant votre lentille L2 de telle façon que l’image intermédiaire A1B1
serve d’objet situé à la distance f’2 = 33,3 cm de la lentille L2. Quelle est la nature de l’image finale A2B2 ?
