Microscope
✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement
✔ COM : Rédiger correctement une résolution d’exercice
Le microscope est un instrument similaire à la lunette astronomique, utilisé pour observer des objets proches et de petite taille. On note
f1′ la distance focale de la lentille
L1 et
f2′ la distance focale de la lentille
L2.
1. Les lentilles sont placées pour que l’image par la lentille
L1 se forme au foyer objet de la lentille
L2.
Expliquer pourquoi.
2. Construire l’image de l’objet
AB situé à la distance
d de la lentille
L1 par la lentille
L1, que l’on notera
A′B′.
3. A′B′ sert alors d’objet pour la lentille
L2. Placer la lentille
L2 et construire l’image finale par le microscope.
On note
α l’angle d’observation de
AB à l’œil nu et
α′ l’angle entre l’axe optique et les rayons à la sortie de la lentille
L2.
4. Montrer, dans l’approximation des petits angles, que :
α=dAB et α′=f2′A′B′
5. Démontrer que le grossissement s’écrit
G=Δ⋅f2′f1′ avec
Δ à définir.
On souhaite observer un objet à travers ce microscope de grossissement à l’œil nu. Ce dernier est modélisé par une lentille mince convergente de focale
f′=16,7 mm. L’image finale à travers l’oeil mesure
A′′B′′=5,2 cm.
6. Compléter le schéma en ajoutant l’œil sur le schéma et compléter le tracé des rayons.
Pour écrire sur ce schéma, veuillez cliquer sur l'image et utiliser notre outil de dessin.
7. Calculer
α′.
8. En déduire alors une valeur de
α.
9. À l’aide de la question
5., calculer la valeur de la distance
d entre la lentille
L1 et le point
A.
10. Exprimer l’angle
α en fonction de la distance
d et de la taille de l’objet
AB. En déduire la valeur de
AB.
- Distance focale de l’objectif : f1′=7,0 mm
- Distance focale de l’oculaire : f2′=4,0 cm
- Grossissement du microscope : G=50,0
■ Schéma du microscope