Physique-Chimie · 1ere

Les instruments d'optique : microscope et lunette astronomique

Ce que tu dois retenir

Chapitre 1 — Lentilles convergentes et formation d’images

Une lentille convergente peut former une image réelle ou virtuelle selon la position de l’objet.

Chapitre 2 — La lunette astronomique : un système afocal

La lunette est afocale : le foyer image de l’objectif coïncide avec le foyer objet de l’oculaire.

Chapitre 3 — Le microscope optique : deux étages de grossissement

Le microscope grossit en deux temps : l’objectif agrandit l’objet, puis l’oculaire agit comme une loupe.

Chapitre 4 — Comparaison microscope / lunette et applications

Microscope : objets proches et petits ; lunette : objets lointains et peu lumineux.

Teste-toi

1. Quel est le rôle de l'objectif dans une lunette astronomique ?

AA. Former une image intermédiaire réelle d'un astre lointain
BB. Grossir directement l'image finale
CC. Éclairer l'oculaire
DD. Corriger les aberrations chromatiques
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Réponse : A — A. Former une image intermédiaire réelle d'un astre lointain

L'objectif capte la lumière d'un astre lointain et forme une image intermédiaire réelle dans son plan focal image.

2. Une lunette astronomique est dite afocale car :

AA. elle ne possède pas de foyer optique
BB. l'image d'un objet à l'infini est rejetée à l'infini
CC. son objectif et son oculaire ont la même distance focale
DD. elle ne permet pas de grossir les objets
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Réponse : B — B. l'image d'un objet à l'infini est rejetée à l'infini

Un système afocal donne d'un objet à l'infini une image à l'infini : le foyer image de l'objectif coïncide avec le foyer objet de l'oculaire.

3. Le grossissement G d'une lunette astronomique est donné par :

AA. G = f'objectif / f'oculaire
BB. G = f'oculaire / f'objectif
CC. G = f'objectif × f'oculaire
DD. G = f'objectif + f'oculaire
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Réponse : A — A. G = f'objectif / f'oculaire

Le grossissement d'une lunette est le rapport de la distance focale de l'objectif sur celle de l'oculaire.

4. Dans un microscope, l'image intermédiaire formée par l'objectif est :

AA. réelle et agrandie
BB. virtuelle et réduite
CC. réelle et réduite
DD. virtuelle et agrandie
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Réponse : A — A. réelle et agrandie

L'objet étant placé juste au-delà du foyer objet de l'objectif, celui-ci forme une image réelle agrandie qui servira d'objet pour l'oculaire.

5. Pour augmenter le grossissement d'un microscope, on peut :

AA. augmenter la distance focale de l'objectif
BB. diminuer la distance focale de l'objectif
CC. éloigner l'oculaire de l'œil
DD. augmenter la distance focale de l'oculaire
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Réponse : B — B. diminuer la distance focale de l'objectif

Un objectif de plus courte distance focale donne un grandissement plus élevé, donc un grossissement total plus fort.

6. Quelle différence essentielle existe-t-il entre un microscope et une lunette astronomique ?

AA. Le microscope utilise un miroir, la lunette non
BB. Le microscope observe des objets proches, la lunette des objets lointains
CC. Le microscope est afocal, la lunette ne l'est pas
DD. La lunette utilise deux lentilles, le microscope une seule
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Réponse : B — B. Le microscope observe des objets proches, la lunette des objets lointains

Le microscope est conçu pour les objets très petits et proches, tandis que la lunette astronomique observe des astres très éloignés.

7. La relation de conjugaison pour une lentille mince s'écrit :

AA. 1/f' = 1/OA' - 1/OA
BB. 1/f' = 1/OA - 1/OA'
CC. f' = OA + OA'
DD. f' = OA' - OA
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Réponse : A — A. 1/f' = 1/OA' - 1/OA

La relation de conjugaison relie la distance focale f', la position de l'objet OA et celle de l'image OA' par 1/f' = 1/OA' - 1/OA.

8. Dans un microscope comme dans une lunette, l'image finale observée par l'œil est :

AA. réelle et située à 25 cm
BB. à l'infini
CC. toujours renversée
DD. toujours plus petite que l'objet
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Réponse : B — B. à l'infini

L'oculaire rejette l'image intermédiaire à l'infini pour que l'œil observe sans accommodation, donc sans fatigue.

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