Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 19
Exercice corrigé

Observation de la lune

Énoncé
COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice
APP : Faire un schéma
Compétence(s)

La Lune peut être observée grâce à une lunette astronomique. Elle est assez éloignée de la Terre pour la considérer comme un objet situé à l'infini. La lunette astronomique utilisée pour cette observation possède un objectif de distance focale cm et un oculaire de distance focale cm.

PC - chapitre 19 - Lunette astronomique - exercice corrigé - Lune
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : Luc Viatour / Lucnix.be / Wikimedia

1. Préciser la condition à respecter sur la position des lentilles, l'une par rapport à l'autre, pour une lunette astronomique. Faire un schéma de la lunette en respectant une échelle cm ⟷ cm.

2. Les rayons provenant de la Lune arrivent avec un angle non nul par rapport à l'axe optique de la lunette. Sans souci d'échelle pour l'angle des rayons incidents, construire l'image de deux rayons provenant de l'infini.

3. Préciser en justifiant si l'image de la Lune est droite ou renversée.

4. Calculer le grossissement.

5. L'angle d'observation à travers la lunette est de mrad. En utilisant les données, retrouver la valeur du diamètre dL de la Lune.
Données
  • Distance entre les surfaces de la Terre et de la Lune : km
  • Approximation des petits angles :
Protocole de réponse
1. Préciser les positions relatives des foyers objet et image.

2. Dessiner deux rayons arrivant sur l'objectif inclinés par rapport à l'axe optique. Dessiner la trajectoire de ces deux rayons.

3. Regarder la position relative de deux rayons à l'entrée de l'objectif et à la sortie de l'oculaire.

4. Calculer le grossissement.

5. Exprimer l'angle d'observation à l'œil nu. En déduire le diamètre de la Lune.
Solution rédigée
1. Pour créer une lunette astronomique, il faut positionner les lentilles de façon à ce que le foyer image de l'objectif soit confondu avec le foyer objet de l'oculaire.

2. Voir le doc. suivant.
Doc.
Construction géométrique
PC - chapitre 19 - Lunette astronomique - exercice - Construction géométrique
Le zoom est accessible dans la version Premium.
3. Le rayon incident le plus haut devient le rayon émergent le plus bas. Le rayon arrivant sur le haut de l'objectif ressort en bas de l'oculaire. L'image est donc renversée.

4. On calcule le grossissement :
    
AN : 

5. On a et donc
    
AN :  m

Mise en application

Sachant que le rayon de Mars est de km et que la planète est observée à travers la même lunette avec un angle de mrad, déterminer la distance entre la Terre et Mars lors de l'observation.

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