Réunion 2003 (4 points) Sans calculatrice
MODÉLISATION D'UN MICROSCOPE SUR BANC D'OPTIQUE
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A - Calcul préalable :
C = [pic] DONC F ' = [pic] POUR L'OBJECTIF L1: F1' = [pic] = 0,10 M Pour l'oculaire L2 : f2' = [pic] = 0,20 m

B - Étude de l'image donnée par l'objectif :
B-1.CALCUL DE LA POSITION DE L’IMAGE INTERMÉDIAIRE A1B1 FORMÉE SUR L'ÉCRAN
[pic]= C1
[pic]
L'objet est placé à 15 cm du centre optique O1, donc [pic] = – 0,15 m.
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]= [pic]= [pic]= 0,30 m L'écran sera placé à 30 cm en arrière de l'objectif L1.

B - 2 Calcul du grandissement de l'objectif.
( = [pic]
( = [pic]= – 2
( = [pic] soit [pic] = ( ( [pic]
[pic] = –2 ( 5,0 = – 10 mm L'image intermédiaire est agrandie et renversée, elle mesure 1,0 cm.

C - Étude de l'image donnée par l'oculaire :
C –1. SI L'œIL N'ACCOMMODE PAS, C'EST QUE L'IMAGE DÉFINITIVE A'B' EST REJETÉE À L'INFINI. L'IMAGE INTERMÉDIAIRE A1B1 DOIT ÊTRE SITUÉE DANS LE PLAN FOCAL OBJET DE L'OCULAIRE L2. DONC [pic]= – 0,20 M.
C-2. Le diaphragme permet de respecter les conditions de Gauss. Seuls les rayons passant à proximité du centre optique, et peu inclinés par rapport à l'axe optique, sont conservés. Ainsi l'image définitive A'B' possède des contours nets et non irisés.
D - Construction de la marche de rayons lumineux à travers le microscope :

Il faut penser à vérifier la cohérence entre la construction réalisée et les calculs précédents.

E - Détermination du grossissement du microscope :
E-1. (' sur le schéma.
E-2. (' diamètre apparent de l'image définitive:
Dans le triangle O2A1B1 rectangle en A1: tan (' = [pic]
Comme (' petit et exprimé en radians, alors tan (' = (' =[pic]
(' = [pic] = 5,0(10–2 rad ( diamètre apparent de l'objet: tan ( = [pic]
Comme ( petit et exprimé en radians, alors tan ( = ( = [pic]
( = [pic]= [pic]= [pic]= 2,0(10–2 rad grossissement:
G = [pic]
G = [pic] = [pic]= 2,5