Il peut être utile de vérifier expérimentalement les indications fournies sur un instrument commercial.
➜ Comment mesurer le grossissement d’une lunette afocale ?
Objectifs
Réaliser une maquette pour déterminer un grossissement.
Doc. 1
Détermination d’une distance focale
La distance focale f′ d’une lentille est la distance à laquelle l’image d’un objet à l’infini se forme à partir de la lentille.
Pour mesurer la distance focale d’une lentille, un objet est placé très loin de celle-ci pour simuler un objet à l’infini. On place alors l’écran derrière la lentille, puis l’écran est déplacé jusqu’à ce que l’image soit la plus nette possible. L’écran est alors situé à la distance focale.
Doc. 2
Détermination du grossissement
Sur le montage représenté sur le doc. 3, le grossissement G de la lunette astronomique composée des lentilles L1 et L2 s’exprime :
G=ABA′B′⋅f3′f′
G : grossissement de la lunette A′B′ : taille de l’image AB : taille de l’objet f′ : distance focale de la lentille L (m) f3′ : distance focale de la lentille L3 (m)
Doc. 3
Montage de mesure du grossissement d’une lunette
Données
Distance focale de la lentille L:f′=12,5 cm
Distance focale de la lentille L3 : f3′=25,0 cm
Compétences
✔REA : Mettre en œuvre un protocole
✔REA/MATH : Utiliser des outils mathématiques
Questions
1. Doc. 1 À l’aide de la méthode proposée, mesurer précisément la distance focale des lentilles à disposition.
2. Expliquer le rôle de chaque lentille sur le schéma. Réaliser ce montage sur un banc optique et préciser le sens de l’image par rapport à l’objet.
3. Déterminer le grossissement G de la lunette pour différentes tailles d’objet. Exprimer le grossissement moyen avec son incertitude à partir d’une approche statistique.
➜ Fiche méthode 8, p. 590
4. Comparer G à la valeur théorique Gth=f2′f1′
Synthèse de l'activité
À partir des documents, préciser le protocole de mesure du grossissement d’une lunette astronomique.
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