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Physique et Chimie D.S. n°1
Microscope d’après bac Pondichéry 2009
Correction d’après http://labolycee.org© 1. Microscope réel
1.1. Par définition, la distance focale f’ d’une lentille est liée à sa vergence par la relation : f’ = C f1’ =
= 4,0010–3 m soit 4,00 mm (1) et f2’ =
= 2,510–2 m soit 2,5 cm (1) 1.2. schéma (1) :
tan AB dm
(1) donc = .–
.– = 810–6 rad (1)
2. Microscope modélisé
2.1. Construction de l’image A1B1 de l’objet AB : voir schéma 1 (1)
2.2. L’image A1B1 doit se trouver dans le plan focal objet de l’oculaire si l’on veut que l’image définitive A2B2 soit à l’infini (1).
2.3. Représentation de l’oculaire : voir schéma 1 (1).
2.4. Construction de l’image A2B2 (tracé des rayons : 1, image à l’infini observée vers la gauche et tracé en pointillé : 0,5) angle ’ (0,5): voir schéma 1.
3. Microscope réel réglé de telle façon que l’image définitive A2B2 soit à l’infini : 3.1. distance O1A1 entre l’objectif et l’image A1B1 :
OA = OF’ + F’A = f’1 + F’F
OA = 0,4 + 16,0 = 16,4 cm (1). remarque : le schéma n’est pas à l’échelle 3.2. distance AO1 entre l’objet observé et l’objectif :
Relation de conjugaison de Descartes : OA
– OA
= OF’
(1).
OA
= OA
– f’1
soit OA
= f’1 – OA f’1. OA
et finalement : OA = f’1. OA f’1 – OA
A.N. : OA = ,.–,.–
,.– – ,.– = – 4,1.10–3 m soit –4,1 mm L’objet est situé à 4,1 mm à gauche de la lentille objectif L1 (1).
F1 ’
+ +
SCHÉMA 1 (L1)
B
A O1
F’1
B1
A1
(L2) : oculaire
F’2
F2
A2
B2
’ O2
Lors du placement de L2, On respecte le fait que f’2 >> f’1 : « sans soucis
d’échelle » ne signifie pas « sans soucis des proportions » !
A B
dm
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3.3. Relation de grandissement : 1 = AB AB
= OA OA
(1), donc AB = OA OA
. AB
AB = ,.–
– ,.–2.10–6 = – 8.10–5 m.
La taille de l’image intermédiaire est de 8.10–5 m et elle est renversée (1).
Grandissement 1 de l’objectif : 1 = OA OA
. A.N. : 1 = ,.–
–,.– = –.–
.– = – 40 (1).
L’indication ( 40) signalée sur la monture de l’objectif est égale à |1|, elle est donc cohérente avec le résultat obtenu (1).
3.4. tan ’ = ’ = AB
OF = AB
f’ (1). A.N. : ’ = .–
,.– = 310–3 rad (1).
4. Grossissement
4.1. grossissement standard G de ce microscope : G = ’
. A.N. : G = ,.–
.– = 4102 (1).
4.2. G = |1|.G2, donc G2 = G
||. A.N. : G2 = .
= 10
L’oculaire utilisé est celui qui comporte l’indication 10 (1)
