La lunette astronomique CORRECTION
Dans la suite du document, ce symbole signifie "Appeler l’examinateur".
I. Recherche personnelle (SUR 1,5 POINT) .
Remarque : Dans son cahier de sciences, Aziz a noté que :
"Quand un objet se trouve à l'infini, l'image se forme à une distance égale à sa distance focale"
Relation de conjugaison
I.1. Quel est, à votre avis, l'intérêt d'avoir trois oculaires de focales différentes ?
Cela permet d'avoir 3 grandissements (ou grossissements) différents. (0,5) "S'approprier"
I.2. Proposer une démarche expérimentale pour permettre de répondre à la problématique :"Quel est l'oculaire de focale 125 mm, 200 mm et 333 mm ?" (1) "Analyser"
On utilise un objet éclairé par une source lumineuse, et un écran. On règle les distances objet-lentille et lentille-image telles que l'image soit nette sur l'écran. Grâce aux relations de conjugaison, on peut trouver la distance focale.
Ou autre explication satisfaisante (necessité de objet, image, lentille etc)
Appel n°1 : appeler l'examinateur pour lui proposer vos réponses et récupérer les pages 3 et 4.
II. Expérimentation, détermination des distances focales (SUR 3 POINTS) .
Pour déterminer les distances focales des trois lentilles, vous allez utiliser la méthode de Silbermann.
(2) "Réaliser" (0,25) "Valider" (0,75, f = ) "Communiquer"
II.1. Détermination de la distance focale de la lentille L1 (focale de 125 mm soit 8 dioptries) II.1.1. Chercher la position de la lentille L1 et de l'écran pour obtenir une image nette lorsque les
distances p et p' sont égales.
Aide : la distance entre l'objet et l'écran est inférieure à 60 cm.
II.1.2. Mesurer la distance D séparant l'objet (la lettre F de la source lumineuse) de l'écran.
D1 = 50 cm = 0,5 m
II.1.3. Calculer la distance focale en utilisant la relation f=D
4 (attention aux unités) f1 = 0,5/4 = 0,125 m soit 12,5 cm ou 125 mm
Appel n°2 : appeler l'examinateur pour lui montrer votre expérimentation et votre réponse.
II.2. Déterminer de la même manière la distance focale de la lentille L2. (focale de 200 mm soit 5 dioptries) D2 = 80 cm = 0,8 m f2 = 0,8/4 = 0,2 m soit 200 mm
II.3. Déterminer de la même manière la distance focale de la lentille L3. (focale de 333 mm soit 3 dioptries) D3 = 80 cm = 0,8 m f3 = 1,32/4 = 0,333 m soit 333 mm
Appel n°3 : appeler l'examinateur pour lui faire vérifier vos réponses.
NOM :
CCF BAC PRO Sciences
Électrotechnique énergie équipements communicants
Séquence 2 - Semestre 2
Session 2013 Page 6
III. Expérimentation, détermination d es grandissements (SUR 4 POINTS) . (2) "Réaliser" (0,25) "Valider" (0,75, γ = ) "Communiquer"
III.1. Détermination du grandissement de la lentille de focale 200 mm. (5 dioptries) III.1.1. Placer la lentille de focale 200 mm à une distance p = 500 mm de l'objet.
III.1.2. Positionner l'écran pour obtenir une image nette de l'objet.
III.1.3. Mesurer la hauteur AB de l'objet (la lettre F).
AB = 3 cm en principe
III.1.4. Mesurer la hauteur A'B' de l'image sur l'écran.
A'B' = 2 cm en théorie.
III.1.5. Calculer le grandissement : γ=A' B '
A B =¿ 2
3 ==== 0,667 en théorie
III.1.6. Sur le schéma ci-dessous, réaliser les tracés pour construire l'image A'B' de l'objet AB par la lentille de focale 200 mm. Vérifier la valeur du grandissement calculé précédemment.
Echelle partielle : 2 carreaux horizontaux représentent 100 mm.
(1) "S'approprier"
III.2. Déterminer de la même manière expérimentale le grandissement de la lentille de focale 125 mm. (8 dioptries)
γ=A' B '
A B =¿ 1
3 ==== 0,333 en théorie
III.3. Déterminer de la même manière expérimentale le grandissement de la lentille de focale 333 mm. (3 dioptries)
γ=A' B '
A B =¿ 6
3 ==== 2 en théorie
Appel n°4 : appeler l'examinateur pour lui faire vérifier vos réponses.
IV. Réponses à la problématique (SUR 1,5 POINT) . Répondre aux deux questions de la problématique.
1) Avoir 3 oculaires différents permets d'avoir 3 grandissements différents selon la distance à laquelle se trouve l'objet.
2) L'oculaire L1 est celui de 125 mm, L2 de 200 mm et L3 de 333 mm.
NOM :
CCF BAC PRO Sciences
Électrotechnique énergie équipements communicants
Séquence 2 - Semestre 2
Session 2013 Page 7 A'
B'
