2003-Amérique du nord MODÉLISATION DU PRINCIPE DU MICROSCOPE (4 points) Correction © http://labolycee.org I - Étude de l'objectif 1. Voir figure en annexe. 2. * Position de l'image A1B1 donnée par l'objectif L1: 1 1 1 soit donc O1A1 = O F' O A O1A1 O1A O1F1' O1A1 O1F1' O1A 1 11 ' L'objet est situé à 6 cm devant la lentille L1 donc O1A = – 0,06 m et O1F1 = f1' = 0,05 m. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 O1A1 = O1A1 = 0,3 m 0,05 0,06 * Grandissement 1 de l'objectif L1 : OA 1 = 1 1 O1A 0,3 1 = =–5 0,06 * Taille de l'image A1B1 : OA OA AB 1 = 1 1 = 1 1 soit A1B1 = 1 1 AB O1A O1A AB utiliser la touche inverse de la calculatrice donc A1B1 = 1 . AB A1B1 = – 5 0,5 = – 2,5 cm 2,7 2,5 3. Erreur relative sur la mesure de la hauteur de l’image : 100 = 8 % 2,5 31 30 100 = 3 % Erreur relative sur la position de l’image : 30 Les résultats obtenus sont en accord avec les calculs théoriques aux erreurs expérimentales près. 4. La distance focale de la lentille est de 5 cm, donc l’objet se trouve entre le foyer objet et la lentille, son image sera située en avant de l'objectif ( image virtuelle ) et ne pourra pas être recueillie sur un écran. II - Étude de l'oculaire 1. Si on veut observer une image A2B2 à l’infini, il faut placer l’objet A1B1 dans le plan focal objet de l'oculaire L2. Donc A1 est confondu avec F2. Justification à l'aide de la relation de conjugaison: 1 1 1 1 O2 A2 O2 A1 O2F2' O2F2 1 1 1 or O2F2 O2 A1 O2 A2 O2F2 O2 A1 2. Voir figure en annexe. III - Grossissement du microscope 1. Dans le triangle O2A1B1 rectangle en O2 : AB AB tan ’ = ’ = 1 1 1 1 O2 A1 O2F2 2,5 = 0,125 rad 20 AB 2. tan = = d 0,5 = = 0,02 rad 25 donc 1 O2 A2 soit O2A2 . 0 voir ' sur annexe '= A d B 3. G = G= ' 0,125 = 6,25 0,02 A1 B1 1 AB ' OF 4. Gc = C2×1×d = 1 1 d 2 2 = G AB O2 F2 AB d ANNEXE à rendre avec la copie Les schémas sont faits à l'échelle 1/2 suivant l'axe optique et à l'échelle 1 dans la direction perpendiculaire à l'axe. Schéma n°1 : l'objectif B A1 F'1 A F1 O1 B1 Schéma n°2 : l'oculaire F2 F2' A1 ' B1 O2 '