Modélisation du principe du microscope (D'après bac Amérique du Nord 2003; 4 points)
1. ÉTUDE DE L'OBJECTIF 1.1. Compléter le schéma 1 de l'annexe à rendre avec la copie en plaçant les foyers de la lentille et en traçant l'image A1B 1 donnée par L1. Voir figure 1. 1.2. En utilisant la relation de conjugaison et celle du grandissement, calculer la position et la taille de l'image ainsi que le grandissement γ1 de l'objectif. Position de l'image : Taille de l'image :

Grandissement : γ1 = -2,5cm/0,5cm = -5 1.3. Après avoir réalisé l'expérience, un élève trouve une image A1B 1 de hauteur 2,7 cm et située à 31 cm derrière la lentille. Ces mesures sont-elles compatibles avec les valeurs calculées ? Commenter. L'écart relatif sur la hauteur vaut (2,7-2,5)/2,5 = 8% et sur la position vaut (31-30)/30 = 3% Les mesures sont donc compatibles avec les valeurs calculées. 1.4. Un élève, n'ayant pas respecté la consigne, a placé l'objet à 4 cm devant la lentille. Pourquoi ne peut-il pas obtenir d'image sur un écran ? Une lentille mince convergente donne, d'un objet placé entre son foyer objet et son centre, une image virtuelle qui ne peut pas être observée sur un écran (mais seulement au travers de la lentille). 2. ÉTUDE DE L'OCULAIRE 2.1. Où doit-on placer la lentille L2 pour que la consigne soit respectée ? Justifier. L'image A2B 2 sera à l'infini si l'objet A1B 1 est placé au foyer objet de la lentille L2. Il faut donc placer L2 de telle sorte que A1 coïncide avec son foyer objet F2. 2.2. Compléter le schéma 2 de l'annexe en plaçant la lentille L2, ses foyers et en traçant la marche de deux rayons lumineux. Attention : les schémas sont à l'échelle 1/2 suivant l'axe optique et à l'échelle 1/1 dans la direction perpendiculaire à l'axe. Voir figure 2. 3. GROSSISSEMENT DU MICROSCOPE

3.1. Calculer, en radian, la valeur de l'angle α' sous lequel l'œil voit l'image A2B 2, dans le cas où A1B 1 vaut 2,5 cm. Dans le triangle rectangle A1O 2B 1 , Donc α' = 0,125 rad 3.2. Calculer