c) Déterminer la distance focale f
1 de l’objectif. On pourra utiliser le grandissement de l’objectif.
d) Calculer la distance O 1 A permettant de positionner l’objet.
e) Déterminer la latitude de mise au point à savoir la variation de la distance O 1 A compatible
avec l’observation d’une image par l’œil situé au foyer image de l’oculaire.
f) Calculer le grossissement commercial pour une image finale à l’infini.
g) Calculer l’angle u intervenant dans l’ouverture numérique pour un objectif placé dans
l’air. Le microscope est-il utilisé dans les conditions de Gauss ? Quel type d’aberrations doiton corriger ? Quel est l’ordre de grandeur du diamètre de la monture de l’objectif ?
h) 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’œil dans le plan du cercle oculaire ?
2.
Lunette de Galilée d’après CCP MP 2007
Une lunette de Galilée comprend un objectif assimilable à une lentille mince L 1 de centre O 1
et de vergence V 1 = 5, 0 dioptries et un oculaire assimilable à une lentille mince L 2 de centre
O 2 et de vergence V 2 = −20 dioptries.
1. Déterminer la nature des deux lentilles et donner la valeur de leur distance focale f
1 et f
2 .
2. La lunette est de type afocale. Préciser dans ces conditions la position relative des deux
lentilles en donnant la valeur de d = O 1 O 2 .
3. Tracer, dans les conditions de Gauss, la marche d’un rayon lumineux incident arrivant d’un
objet à l’infini, faisant un angle u avec l’axe optique et émergeant sous l’angle u
.
4. En déduire le grossissement ou grandissement angulaire en fonction de u et u
puis des
distances focales des deux lentilles. Donner sa valeur numérique.
5. Un astronome amateur utilise cette lunette normalement adaptée à la vision d’objets terrestres pour observer deux cratères lunaires : Copernic de diamètre 96 km et Clavius de
diamètre 240 km. On rappelle que la distance entre la Terre et la Lune vaut 384.10
6 m. Voit-il
ces deux cratères à l’œil nu ? à l’aide de la lunette ?
6. Déterminer le grandissement du dispositif.
303
1 de l’objectif. On pourra utiliser le grandissement de l’objectif.
d) Calculer la distance O 1 A permettant de positionner l’objet.
e) Déterminer la latitude de mise au point à savoir la variation de la distance O 1 A compatible
avec l’observation d’une image par l’œil situé au foyer image de l’oculaire.
f) Calculer le grossissement commercial pour une image finale à l’infini.
g) Calculer l’angle u intervenant dans l’ouverture numérique pour un objectif placé dans
l’air. Le microscope est-il utilisé dans les conditions de Gauss ? Quel type d’aberrations doiton corriger ? Quel est l’ordre de grandeur du diamètre de la monture de l’objectif ?
h) 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’œil dans le plan du cercle oculaire ?
2.
Lunette de Galilée d’après CCP MP 2007
Une lunette de Galilée comprend un objectif assimilable à une lentille mince L 1 de centre O 1
et de vergence V 1 = 5, 0 dioptries et un oculaire assimilable à une lentille mince L 2 de centre
O 2 et de vergence V 2 = −20 dioptries.
1. Déterminer la nature des deux lentilles et donner la valeur de leur distance focale f
1 et f
2 .
2. La lunette est de type afocale. Préciser dans ces conditions la position relative des deux
lentilles en donnant la valeur de d = O 1 O 2 .
3. Tracer, dans les conditions de Gauss, la marche d’un rayon lumineux incident arrivant d’un
objet à l’infini, faisant un angle u avec l’axe optique et émergeant sous l’angle u
.
4. En déduire le grossissement ou grandissement angulaire en fonction de u et u
puis des
distances focales des deux lentilles. Donner sa valeur numérique.
5. Un astronome amateur utilise cette lunette normalement adaptée à la vision d’objets terrestres pour observer deux cratères lunaires : Copernic de diamètre 96 km et Clavius de
diamètre 240 km. On rappelle que la distance entre la Terre et la Lune vaut 384.10
6 m. Voit-il
ces deux cratères à l’œil nu ? à l’aide de la lunette ?
6. Déterminer le grandissement du dispositif.
303