Chapitre 12 – Instruments de Travaux Pratiques
Un œil au repos voit les objets situés au punctum remotum PR à une distance D m de O.
Quand il accommode au maximum, l’œil voit les objets situés au punctum proximum PP à
une distance d m de O. Pour un œil normal, on a D m infinie et d m = d = −25, 0 cm.
A chaque état d’accommodation est associée une distance focale f
pour la lentille modélisant
l’œil.
L’œil qu’on étudie vérifie d = 15, 0 mm, d m = −32, 3 cm et D m = 1, 11 m.
a) Placer sur un schéma la lentille, l’écran et les points PP et PR. Hâchurer la zone vue par
l’œil.
b) Quelle est la nature des objets que cet œil peut voir ?
c) Quel défaut de vision modélise-t-on ici ?
d) Déterminer la distance focale de la lentille modélisant cet œil au repos.
e) Même question lorsqu’il accommode au maximum.
f) Etablir que l’association de deux lentilles minces L 1 et L 2 de distance focale respectivement
f
1 et f
2 accolées en O est une lentille mince dont on donnera le centre et la distance focale.
g) On veut corriger la vision de cet œil avec des verres de contact ou lentilles dont on
admettra qu’ils sont accolés à la lentille modélisant l’œil. Donner la ou les distances focales des
verres de contact pour obtenir les limites de vision d’un œil normal. On précisera le caractère
convergent ou divergent de ces verres de contact.
2. Etude géométrique d’un microscope :
Un microscope optique permet d’observer des globules sanguins.
Il est modélisable par deux lentilles minces convergentes L 1 pour l’objectif de distance focale
f
1 et L 2 pour l’oculaire de distance focale f
2 . Il est réglé pour donner une image à l’infini d’un
objet réel AB perpendiculaire à l’axe optique, A étant sur l’axe optique) légèrement en avant
du foyer objet de l’objectif. Cette image est observée par un œil emmétrope (normal) placé au
voisinage du foyer image de l’oculaire. On notera A
B
l’image intermédiaire.
Le microscope porte les indications suivantes :
• x40 pour l’objectif, ce qui signifie que la valeur absolue du grandissement de l’objet AB par
l’objectif est de 40 ;
• x10 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’œil nu lorqu’il est situé à la dimension minimale de vision distincte
d vaut 10 ;
• v 0 = 0, 65 pour l’ouverture numérique ou valeur de n sin u avec n le milieu dans lequel se
trouve l’objectif et u l’angle maximum des rayons issus de A arrivant sur l’objectif.
• D = 16 cm pour l’intervalle optique ou distance entre le foyer image F
1 de l’objectif et le
foyer objet F 2 de l’oculaire.
a) Faire un schéma du dispositif (sans respecter l’échelle) et tracer la marche de deux rayons
lumineux issus du point B de l’objet AB, l’un émis parallèlement à l’axe optique et l’autre
passant par le foyer objet de l’objectif.
b) En utilisant le grossissement commercial, déterminer la distance focale f
2 de l’oculaire.
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Un œil au repos voit les objets situés au punctum remotum PR à une distance D m de O.
Quand il accommode au maximum, l’œil voit les objets situés au punctum proximum PP à
une distance d m de O. Pour un œil normal, on a D m infinie et d m = d = −25, 0 cm.
A chaque état d’accommodation est associée une distance focale f
pour la lentille modélisant
l’œil.
L’œil qu’on étudie vérifie d = 15, 0 mm, d m = −32, 3 cm et D m = 1, 11 m.
a) Placer sur un schéma la lentille, l’écran et les points PP et PR. Hâchurer la zone vue par
l’œil.
b) Quelle est la nature des objets que cet œil peut voir ?
c) Quel défaut de vision modélise-t-on ici ?
d) Déterminer la distance focale de la lentille modélisant cet œil au repos.
e) Même question lorsqu’il accommode au maximum.
f) Etablir que l’association de deux lentilles minces L 1 et L 2 de distance focale respectivement
f
1 et f
2 accolées en O est une lentille mince dont on donnera le centre et la distance focale.
g) On veut corriger la vision de cet œil avec des verres de contact ou lentilles dont on
admettra qu’ils sont accolés à la lentille modélisant l’œil. Donner la ou les distances focales des
verres de contact pour obtenir les limites de vision d’un œil normal. On précisera le caractère
convergent ou divergent de ces verres de contact.
2. Etude géométrique d’un microscope :
Un microscope optique permet d’observer des globules sanguins.
Il est modélisable par deux lentilles minces convergentes L 1 pour l’objectif de distance focale
f
1 et L 2 pour l’oculaire de distance focale f
2 . Il est réglé pour donner une image à l’infini d’un
objet réel AB perpendiculaire à l’axe optique, A étant sur l’axe optique) légèrement en avant
du foyer objet de l’objectif. Cette image est observée par un œil emmétrope (normal) placé au
voisinage du foyer image de l’oculaire. On notera A
B
l’image intermédiaire.
Le microscope porte les indications suivantes :
• x40 pour l’objectif, ce qui signifie que la valeur absolue du grandissement de l’objet AB par
l’objectif est de 40 ;
• x10 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’œil nu lorqu’il est situé à la dimension minimale de vision distincte
d vaut 10 ;
• v 0 = 0, 65 pour l’ouverture numérique ou valeur de n sin u avec n le milieu dans lequel se
trouve l’objectif et u l’angle maximum des rayons issus de A arrivant sur l’objectif.
• D = 16 cm pour l’intervalle optique ou distance entre le foyer image F
1 de l’objectif et le
foyer objet F 2 de l’oculaire.
a) Faire un schéma du dispositif (sans respecter l’échelle) et tracer la marche de deux rayons
lumineux issus du point B de l’objet AB, l’un émis parallèlement à l’axe optique et l’autre
passant par le foyer objet de l’objectif.
b) En utilisant le grossissement commercial, déterminer la distance focale f
2 de l’oculaire.
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