Exercice 1: le microscope optique

National 09/2003 Exercice 1 Le microscope optique (4pts) SANS
CALCULATRICE
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1. QUESTIONS À PROPOS DU TEXTE 1.1.(0,25) Le texte indique qu'à l'?il nu on peut distinguer des détails de
l'ordre du millimètre, les cellules d'épiderme d'oignon sont donc trop
petites pour être observées sans microscope.
(exemple : 40µm = 0,040 mm < 1 mm)
1.2. (0,75)
objet du coté de l'objectif et à une distance légèrement
supérieure à la distance focale, A sur l'axe optique image intermédiaire A1B1 entre l'oculaire et son foyer objet,
A1B1 renversé et agrandie
1.3.(0,25) L'image intermédiaire A1B1 joue le rôle d'objet pour l'oculaire
(L2). Et elle joue le rôle d'image pour l'objectif (L1). 2. MODÉLISATION DU MICROSCOPE 2.1. Rôle de l'oculaire 2.1.1.(0,5) L'image définitive A2B2 doit se former à l'infini, ainsi l'?il
n'a pas besoin d'accommoder pour l'observer. Il faut donc [pic] = - (
Relation de conjugaison de Descartes : [pic]( [pic] = [pic] ; on a [pic] (
0
alors ( [pic] = [pic] donc [pic] = - [pic] = [pic] ainsi A1 est confondu
avec F2.
2.1.2. (0,5) L'image définitive A2B2 est rejetée à l'infini.
2.2. Rôle de l'objectif
2.2.1. (0,5) voir figure page suivante
2.2.2.(0,5) ?ob = [pic]=[pic]
Lecture graphique : [pic] = - 2,5 cm et [pic] = 10,0 cm soit (ob = - 4,0
On vérifie que le grandissement de l'objectif est de l'ordre de - 4.
2.3. Grossissement du microscope 2.3.1.(0,25) Dans le texte, l'auteur définit le grossissement du microscope
comme le produit des grossissements de l'oculaire et de l'objectif. Il
confond le grossissement de l'objectif avec son grandissement.
(grandissement( = rapport entre la taille de l'image et celle de l'objet
grossissement : rapport de deux diamètres apparents (angles). 2.3.2.(0,25) (' = G.( (' = 25(3,2.10-4 = 8,0.10-3 rad 2.3.3.(0,25) La valeur obtenue est supérieure au pouvoir séparateur de
l'?il, on peut donc observer une cellule d'épiderme d'oignon au microscope.
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O2 F2 F'2 L2 O1 F1 F'1 L1 B
A A1 B1 (L2) A1 B1 O2 F2 F'2 B2 à l'( A2 à l'(
Axe principal
optique 2. Rôle de l'objectif Figure 2 à rendre avec la
copie sens de propagation de la lumière (L1) O1 F1 F'1 échelle horizontale: 1,0 cm pour 1,0 cm A1 B1 B A
Axe principal
optique