Entrainement : Instruments d’optique#
Pensez à travailler les questions de cours et les raisonnements qualitatifs (en ligne) aussi.
Il est vivement conseillé de s’entraîner aussi avec le devoir libre sur l’appareil photographique.
Le microscope#
Un microscope optique permet d’observer des globules sanguins. Il est modélisable par deux lentilles minces convergentes
pour l’objectif, ce qui signifie que la valeur absolue du grandissement de l’objet par l’objectif est de 40 pour l’oculaire, ce qui signifie que le grossissement commercial ou rapport entre l’angle sous lequel on voit l’image à l’infini d’un objet à travers l’oculaire seul et l’angle sous lequel on voit ce même objet à l’oeil nu lorsqu’il est situé à la distance minimale de vision distincte vaut 10. pour l’ouverture numérique ou la valeur de avec n le milieu dans lequel se trouve l’objectif et u l’angle maximum des rayons issus de A arrivant sur l’objectif. pour l’intervalle optique ou distance entre le foyer image de l’objectif et le foyer objet de l’oculaire.
Exercice
Faire un schéma du dispositif (sans respecter les échelles) et tracer la marche de deux rayons lumineux issus du point B de l’objet
, l’un émis parallèlement à l’axe optique et l’autre passant par le foyer objet de l’objectif.En utilisant le grossissement commercial, déterminer la distance focale
de l’oculaire.Déterminer la distance focale
de l’objectif. On pourra utiliser le grandissement de l’objectif.Calculer la distance
permettant de positionner l’objet.Déterminer la latitude de mise au point à savoir la variation de la distance
compatible avec l’observation d’une image par l’oeil situé au foyer image de l’oculaire.Calculer le grossissement commercial du microscope pour une image finale à l’infini.
Calculer l’angle u intervenant dans l’ouverture numérique pour un objectif placé dans l’air. Le microscope utilisé est-il utilisé dans les conditions de Gauss? Quel type d’aberrations doit-on corriger? Quel est l’ordre de grandeur du diamètre de la monture de l’objectif?
Déterminer la position et la taille du cercle oculaire défini comme l’image de la monture de l’objectif à travers l’oculaire. Quel est l’intérêt de placer l’oeil dans le plan du cercle oculaire?
Point utile pour cet exercice
Correction partielle
Corrigé des dernières questions (7 et 8).
Dans l’air
donc . Le microscope n’est donc pas utilisé dans les conditions de Gauss (en pratique, les lentilles sont taillées pour atténuer les aberrations géométriques et l’utilisation d’un ensemble de lentilles corrige aussi les aberratinos chromatiques). Il vient: (remplacer par l’expression trouvée précédemment). et grâce à la relation de grandissement au foyer image (le diamètre est donné en valeur absolue ici).