TP6 - Signaux physiques  PCSI -Lycée Brizeux
Réalisation d'une lunette astronomique
Compte-rendu à rendre à la fin des 2h
Se fixer des objectifs
Mettre à profit les compétences acquises en cours et en TP d'optique pour réaliser une lunette astronomique.
S'approprier
Construction d’un objet à l’infini
Pour construire un objet à l'infini, il suffit de placer un objet dans le plan principal objet d'une lentille convergente.
Faire un schéma illustrant la réalisation de l'objet à l'infini.
Construction d’un œil fictif
Il est constitué d’un écran jouant le rôle de la rétine et d’une lentille convergente jouant le rôle du cristallin. L’œil fictif
accommode à l’infini ( position de repos de l’œil ).
Où doit être positionner l'écran ? Faire le schéma de l'expérience modélisant l'observation de l’œil à l'infini.
La lunette astronomique
Schéma de principe:
La lunette astronomique est un système afocal qui permet l'observation d'objets lointains.
Le grossissement angulaire:
Par définition
G=α'
α
α étant l’angle sous lequel arrive un rayon incident dans la lunette et α’ l’angle sous lequel émerge le
rayon.
Quel est le signe de G ? Déterminer l’expression de G en fonction de f2 et f3’.
Le cercle oculaire:
Le cercle oculaire est l’image de la monture de l’objectif donnée par l’oculaire. Cette image est appelée pupille de sortie de
l’instrument. C’est une image réelle située un peu au-delà du foyer image de l’oculaire. C'est à cet endroit que l'image
définitive est la plus lumineuse.
Déterminer graphiquement la position du cercle oculaire. Vérifier graphiquement que tous les rayons passant par
l’objectif passe à l’intérieur du cercle oculaire de diamètre noté d.
La monture de la lentille modélisant l'objectif est un cercle de diamètre D . Déterminer la relation entre G, D et d.
La lunette de Galilée
La lunette de Galilée est une lunette astronomique dont l'oculaire est constit d'une lentille divergente.
Présenter le schéma de principe de cette lunette
La formule du grossissement est-elle la même ? Quel est le signe de G dans ce cas ?
1
F'2 = F3
Analyser
On souhaite réaliser le montage illustrant le fonctionnement d'une lunette astronomique. On dispose du matériel suivant :
Des lentilles de vergences suivantes : +100 (en 2 exemplaires);+200 et +300.
Une lunette à réticule autocollimatrice
Un écran - Un miroir - Un banc d'optique- Différents objets pouvant se fixer sur un support – une lampe de lumière blanche.
La lentille L1 de focale +200 sert à fabriquer l' objet à l'infini. Établir un protocole expérimental pour réaliser cet objet ?
La lentille L4 de focale +100 modélise l’œil. Comment procéder expérimentalement pour fabriquer l’œil ?
Quelle lentille modélisera l'objectif ? Quelle lentille modélisera l'oculaire ? Calculer le grossissement théorique de la
lunette Gth.
Faire un schéma, à l'échelle,sur papier millimétré, du montage en supposant que l'objet mesure 1cm de haut.
Établir un protocole permettant de positionner correctement les lentilles L2 et L3.
Comment procéder pour repérer le cercle oculaire avec le matériel à disposition?
Réaliser
Réaliser la lunette sans positionner l’œil.
Repérer le cercle oculaire, faire une première détermination de Gexp1
Ajouter les éléments modélisant l'oeil, vérifier le sens de l'image définitive.
Faire une deuxième détermination expérimentale de Gexp2.
Valider
Comparer Gth et Gexp1 et Gexp2. Faire un calcul d'erreur. Commenter vos réalisations expérimentales.
Matériel par paillasse
Des lentilles de vergences suivantes : +100 (fois 2) , +200 et +300.
4 supports de lentille
Une lunette à réticule autocollimatrice
Un écran+son support
Un miroir
Un banc d'optique
Différents objets pouvant se fixer sur un support : F sur dépoli + L
Une lampe de lumière blanche.
2
1 / 2 100%
La catégorie de ce document est-elle correcte?
Merci pour votre participation!

Faire une suggestion

Avez-vous trouvé des erreurs dans linterface ou les textes ? Ou savez-vous comment améliorer linterface utilisateur de StudyLib ? Nhésitez pas à envoyer vos suggestions. Cest très important pour nous !