Baccalaureat 2003

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• Publié par: aldebaran
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• Langue: Français

Extrait

2003Antilles Exercice3Spécialité LetélescopedeNewton 4pts UntélescopedeNewtonestconstituédetroisélémentsoptiquesprincipaux: -l'objectif(miroirconcaveconvergentnoté M ),1 -lemiroirsecondaire(miroirplannoté M), -l'oculaire(lentilleconvergentenotée L). Letélescopeamateur,dontleprincipeetlafichetechniquefigurentci-dessous,estutiliséparunélève pourobserverlaplanèteMarssoussondiamètreapparent.Letélescopeseraconsidérécommeafocal. Lesquatrefiguresenannexeserontàcompléteretàrendreaveclacopie. Échellepourlesquatrefigures: 10 mm sur la feuille correspondentà 100 mm pour le télescope MiroirCaractéristiques Miroir primaire M1 secondaire MObjectif: miroir concaveà courbure parabolique Focale: 800 mm Diamètre: 130 mm Pouvoir séparateur: 0,89'' Magnitude limite: 12,4 ´Clarté: 469 Grossissement maxi théorique: 325 Oculaire L1.Miroirsphérique Envisageonslemiroirsphérique M decetélescope.1 1.1. Définir la distance focale d'un miroir concave. 1.2. Sur la figure 1, positionner le sommet (S), le centre (C), le foyer (F ) en respectant l'échelle sachant1 que la distance SC = 1 600 mm. 1.3. Construire sur la figure 1 l'image A B de la planète Mars situéeà l'infini.1 1 2.Miroirsecondaire Onconsidèremaintenantlemiroirplan Massociéaumiroirconcave M commeindiquésurlafigure2.1 L'image A B donnéeparcemiroirplanestnotéesurleschémadecettefigure2.2 2 2.1.À partir de A B replacer par construction l'image intermédiaire A B de Mars sur la figure 2.2 2 1 1 2.2. Quel rôle joue l'image intermédiaire A B pour le système miroir plan M et l'oculaire L ?1 1 3.Oculaire Auxdeuxélémentsd'optiqueprécédents,onassocieunelentilleconvergente Lquiconstituel'oculaire commeindiquésurlafigure3. 3.1. Placer le foyer objet F de la lentille.2 3.2. Où se situe l'image définitive de la planète Mars observéeà l'aide de ce télescope ? 3.3. Justifier la réponse précédente en traçant, sur la figure 3, la marche des deux rayons caractéristiques, à partir du point B et traversant la lentille L.24.Grossissement 4.1. Le grossissement maximum du télescope, noté G, correspond au quotient de la distance focale de l'objectiff ' par la distance focale de l'oculairef ' : G =f ' /f ' .1 2 1 2 À partir des données de la fiche technique du télescope, calculer la distancef ' de l'oculaire.2 4.2. Le grossissement G est aussiégal au quotient du diamètre apparent a’ sous lequel est vu l'astreà travers le télescope par le diamètre apparenta sous lequel est vu l'astreà l'œil nu soit G =a' /a. –3La planète Mars est observée sous le diamètre apparentégalà 14'' soit 3,88´10 degré. 4.2.1. Définir le diamètre apparenta. 4.2.2. Calculer le diamètre apparenta' (en degré). 4.2.3. Tracer la marche d'un rayon issu de Mars et passant par le foyer F , sur la figure 4.1 Pour faciliter la construction, l'angle représenté sur la figure 4 est plus grand que la réalité. 4.2.4. En respectant l'augmentation d'anglea faire figurer le diamètre apparenta' sur la figure 4.+ + M 1 Figure 1+ + M 1 Figure 2 M B A 2 2+ + M 1 Figure 3 M B A 2 2 F ' 2+ + M 1 Figure 4 M a F 1 B A 2 2 F ' 2