Etude d’un microscope

La lentille de gauche est l’objectif, de focale cm, et celle de droite l’oculaire de focale cm. Dans toute la suite, O représente le centre optique, F le foyer objet et F ’ le foyer image d’une lentille. La distance est fixée à 20 cm.

Vous pouvez déplacer la source le long de son axe. Pour connaître les coordonnées d’un point, il suffit de cliquer sur le graphique. Les longueurs sont en centimètres. Dans la simulation deux, un rapporteur permet de mesurer des angles (cliquer sur le coin pour le déplacer, ou sur l’extrémité du segment du haut pour modifier l’angle). Les angles sont en radians.

Charger la simulation 1

Charger la simulation 2

On considère un objet AB : la source de la simulation représente B, A étant sur l’axe optique, dans un plan transverse à B. Les conditions de Gauss sont supposées vérifiées. Pour les mesures, B est supposé au centre du carré qui représente la source.

Etude de la configuration du microscope (niveau TS spécialité physique)

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Charger la simulation 1

Dans la configuration de la simulation 1, l’image de l’objet AB par l’objectif (image intermédiaire ) est :

 réelle et plus petite que l’objet
 réelle et plus grande que l’objet
 virtuelle et plus petite que l’objet
 virtuelle et plus grande que l’objet

Pour le confort de l’oeil de l’observateur, l’image finale doit être à l’infini. L’image intermédiaire est alors :

 à l’infini
 dans le plan focal objet de l’objectif
 dans le plan focal image de l’objectif
 dans le plan focal objet de l’oculaire
 dans le plan focal image de l’oculaire

Le dispositif est désormais réglé selon le réglage de la question précédente.

Mesurer la valeur absolue de la distance entre le plan de la source (passant par son centre) et le plan de l’objectif pour que l’image finale soit bien à l’infini (en cm, arrondi à l’entier le proche)

   

Le système des deux lentilles est-il afocal (vrai ou faux) ?

   

Mesurer le grandissement de l’objectif (arrondir à l’entier relatif le plus proche) ?

   

Détermination de la puissance et du grossissement commercial du microscope (niveau MPSI-PCSI-PTSI)

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Charger la simulation 2. Le microscope est réglé dans la configuration précédente.

Mesurer la valeur absolue de l’angle que fait le faisceau de sortie avec l’axe optique (arrondir à deux chiffres après la virgule, en radians)

   

Le grossissement commercial de l’oculaire est le rapport (en valeur absolue) de l’angle sous lequel est vu un objet AB à travers l’oculaire lorsque son image est à l’infini, et celui () sous lequel il est vu à l’oeil nu à une distance cm. L’expression du grossissement commercial de l’oculaire est :

 
 
 
 

Le grossissement commercial du microscope est le rapport (en valeur absolue) de l’angle sous lequel est vu un objet AB à travers le microscope lorsque son image est à l’infini, et celui () sous lequel il est vu à l’oeil nu à une distance cm. L’expression du grossissement commercial du microscope est :

 
 
 
 

La puissance P d’un microscope est définie comme le rapport (en valeur absolue) de l’angle sous lequel l’objet est vu à travers le microscope et de la taille de l’objet. Quelle est la relation entre P, et d ?

 
 
 

A l’aide de mesures, évaluer la puissance du microscope modélisé ici (arrondir à l’entier le plus proche, en dioptries).

   

En déduire le grossissement commercial de ce microscope (un chiffre après la virgule).