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Détermination d'un grossissement
P.516

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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE
60 minutes

3
Détermination d’un grossissement




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 ff^\prime 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 GG de la lunette astronomique composée des lentilles L1\text{L}_1 et L2\text{L}_2 s’exprime :

G=ABABff3G=\dfrac{\overline{\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}^{\prime}}}{\overline{\mathrm{AB}}} \cdot \dfrac{f^{\prime}}{f_{3}^{\prime}}

GG : grossissement de la lunette
AB\overline{\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}^{\prime}} : taille de l’image
AB\overline{\mathrm{AB}} : taille de l’objet
ff^{\prime} : distance focale de la lentille L\mathrm{L} (m)
f3f^{\prime}_{3} : distance focale de la lentille L3\mathrm{L}_{3} (m)

Doc. 3
Montage de mesure du grossissement d’une lunette

PC Tle - chapitre 19 - Lunette astronomique - Activité expérimentale - Doc 3 - Montage de mesure du grossissement d'une lunette

Données

  • Distance focale de la lentille L:\mathbf{L}: f=12,5f^{\prime}=12,5 cm
  • Distance focale de la lentille L3\mathbf{L}_3 : f3=25,0f_{3}^{\prime}=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 GG 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 GG à la valeur théorique Gth=f1f2G_{\mathrm{th}}=\dfrac{f_{1}^{\prime}}{f_{2}^{\prime}}
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Synthèse de l'activité

À partir des documents, préciser le protocole de mesure du grossissement d’une lunette astronomique.
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