Etude d'un microscope

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Etude d'un microscope

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Etude d'un microscope

- Exercices corrigés interactifs -

Optique -

Optique géométrique -

Date de mise en ligne : dimanche 15 novembre 2009

Description :

Etude d'un modèle de microscope.

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Etude d'un microscope

Cet exercice s'intéresse à un modèle de microscope. Le but est de déterminer son

grossissement commercial et sa puissance.

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.

function micro1(){

document.Optics.setDefault();

document.Optics.setPixPerUnit(4);

document.Optics.setInfo(false);

id1=document.Optics.addObject("lens","x=20,f= 10");

id2=document.Optics.addObject("lens","x=70,f= 20");

document.Optics.setDirection(1);

document.Optics.setPropertyDrag(false);

id3=document.Optics.addObject("source","point,x=7,y=3.5,nrays=12,

inc=0.1,slope=0.8");

document.Optics.setDragable(id1,false);

document.Optics.setResizable(id1,false);

document.Optics.setDragable(id2,false);

document.Optics.setResizable(id2,false);

document.Optics.setDragable(id3,true); } function micro2(){

document.Optics.setDefault();

document.Optics.setPixPerUnit(4);

document.Optics.setInfo(false);

id1=document.Optics.addObject("lens","x=20,f= 10");

id2=document.Optics.addObject("lens","x=70,f= 20");

document.Optics.setDirection(1);

document.Optics.setPropertyDrag(false);

id3=document.Optics.addObject("source","point,x=5,y=3.5,nrays=8, inc=0.1");

id4=document.Optics.addObject("protractor","x=50,y=3.5,s=80,theta=1.0,theta0=0,fixedbase");

id5=document.Optics.addObject("calculation","x=50,y=3text=theta = ");

document.Optics.setDisplayOffset(id5,0,0);

document.Optics.makeDataConnection(id4,id5,1,"x","y");

document.Optics.makeDataConnection(id4,id5,2,"theta","0")

document.Optics.setDragable(id1,false);

document.Optics.setResizable(id1,false);

document.Optics.setDragable(id2,false);

document.Optics.setResizable(id2,false); document.Optics.setResizable(id3,false);

document.Optics.setDragable(id3,false);

document.Optics.setDragable(id4,true);

document.Optics.setResizable(id4,true); }

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

<applet codebase="http://www.webphysique.fr/physlets/classes/"

archive="http://www.webphysique.fr/physlets/classes/Optics4_.jar,STools4.jar" code="optics.OpticsApplet.class"

name="Optics" align="baseline" width="450" height="350">

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.

<!-- PLUGIN-DEBUT-#63797 --

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Etude d'un microscope

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

Charger la simulation 1

<!-- QCM-DEBUT-#0 --

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

<!-- QCM-FIN-#0 --

<!-- QCM-DEBUT-#1 --

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

<!-- QCM-FIN-#1 --

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

<!-- QCM-DEBUT-#2 --

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)

<!-- QCM-FIN-#2 --

<!-- QCM-DEBUT-#3 --

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

<!-- QCM-FIN-#3 --

<!-- QCM-DEBUT-#4 --

Mesurer le grandissement

de l'objectif (arrondir à l'entier relatif le plus proche) ?

<!-- QCM-FIN-#4 --

<!-- PLUGIN-FIN-#63797 --

<!-- PLUGIN-DEBUT-#63798 --

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

Charger la simulation 2

. Le microscope est réglé dans la configuration précédente.

<!-- QCM-DEBUT-#0 --

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)

<!-- QCM-FIN-#0 --

<!-- QCM-DEBUT-#1 --

Le grossissement commercial de l'oculaire est le rapport (en valeur absolue) de l'angle

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Etude d'un microscope

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 :

<!-- QCM-FIN-#1 --

<!-- QCM-DEBUT-#2 --

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 :

<!-- QCM-FIN-#2 --

<!-- QCM-DEBUT-#3 --

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 ?

<!-- QCM-FIN-#3 --

<!-- QCM-DEBUT-#4 --

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

dioptries).

<!-- QCM-FIN-#4 --

<!-- QCM-DEBUT-#5 --

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Etude d'un microscope

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

<!-- QCM-FIN-#5 --

<!-- PLUGIN-FIN-#63798 --

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