SECIALITE PHYSIQUE : LE MICROSCOPE
I/Modélisation du microscope :
a)Principe :
Se reporter au document ci-joint "principe du microscope":
1-Ecrire la relation de conjugaison des lentilles minces
2-En déduire la position de A' , image de A par la lentille L1 (objectif du microscope)
3-Construire l'image A'B' de AB par L1 .
Q1)A'B' est-elle une image réelle ou virtuelle ?
4-A'B' est un objet pour L2 .Construire l'image A"B" de A'B' par la lentille L2 (oculaire)
Q2) A"B" est-elle une image réelle ou virtuelle ?
Q3)Déterminer graphiquement le grandissement
b)Définitions :
* Intervalle optique (ou tirage) : D=F'1F2
* Grossissement : 
: C'est l'angle sous lequel on voit l'image A"B"
lorsque l'oeil est placé au foyer image de l'oculaire .
: c'est l'angle sous lequel on voit
l'objet d'un point 0 situé à une distance D
Q4)Déterminer les valeurs numériques de
q" , qPP et G du microscope mmodélisé .* Cercle oculaire :C'est l'image de l'objectif par l'oculaire
Q5)Construire le cercle oculaire .
II/Réalisation d'un microscope modélisé :
On utilise un banc d'optique .
a)Vergences :
les vergences sont indiquées sur les montures des lentilles
* vergence de l'objectif : V1= 8 d ( O1F'1 = 1/8 =0,125 m =12,5 cm)
* vergence de l'oculaire : V2=3 d (O2F'2= 1/3= 0,33 m = 33 cm)
b)Mise en place de l'objectif :
*Placer l'objet (un "F") à l'origine du banc .
*Positionner l'objectif à 14 cm de l'objet
*Chercher la position de l'image la plus nette .
Q6)Quelle est la valeur numérique de O1A' ? La relation de conjuguaison est-elle vérifiée ?
*Placer l'oculaire à 1,6 m de l'objet
*Observer l'image de l'objet à travers le microscope modélisé .
Q7)Quelle est la nature de l'image : réelle ou virtuelle ? L'image est-elle directe ou inversée ?
Q8)Quelle est la distance optique du microscope modélisé ?
III/Le microscope réel - construction graphique :
a)Caractéristiques :
* vergence de l'objectif : 200 d
* vergence de l'oculaire : 40
d* distance optique : 20 cm
* taille de l'objet : 1µm
b)Calculs :
Q9)Déterminer :
* les distances focales de l'objectif et de l'oculaire
* la position de l'objet par rapport à l'objectif lorsque l'image A'B' de l'objet AB par l'objectif est située dans le plan focal objet de l'oculaire .
Q10)Que peut-on dire de l'image de l'objet donnée par le microscope , lorsque l'image de l'objet par l'objectif est située dans le plan focal objet de l'oculaire ?
c)construction graphique :
Q11)En s'inspirant du document "principe du microscope" , en utilisant une échelle 1/1 dans la direction de l'axe optique , et 1000/1 dans la direction perpendiculaire à l'axe optique , schématiser le microscope considéré ci-dessus .
Q12)Calculer le grossissement de ce microscope (Lorsque l'image observée est située à l'infini, ce grossissement est qualifié de standart . Dans ce cas , l'oeil n'accomode pas)
Q13)Etablir dans ce cas la relation G =
|gobjectif| * GoculaireIV/Exercice : n°35 page 46
V/Internet
Principe du microscope
f'1 = 1,56 cm ; O1A = 1,8 cm .
le microscope (Correction)
I/a-1 : 
2 : Le calcul donne : 
11,7 cm
3:
Q1)B' est une image réelle (à l'intersection de rayons réels ) et il en est de même de l'image A'B'
Q2)
A"B" est une image virtuelle (B" est à l'intersection de rayons virtuels)
Q3)Les mesures faites sur le document (échelle 1/1) donnent : A"B" = 6,7 cm et AB= 0,6 cm . L'image finale étant inversée par rapport à l'objet AB , nous en déduisons :
Q4) La mesure sur le document donne q" = 30°
De plus tg qPP = 0,6/25 d'où qPP=1,4 ° . Par conséquent G= 30/1,4 = 21
Q5)Cercle oculaire : image de la monture de l'objectif par l'oculaire.
Q6)O1A' = 1,16 m . La relation de conjuguaison est vérifiée .
Q7)L'image finale est virtuelle (n'est pas visible sur un écran) et inversée .
Q8)Distance optique : D =1,6 -0,33-0,14-0,125 = 1,04 m .
Q9) *objectif : f'1 = 1/200 = 5.10-3 m = 5 mm
* oculaire : f'2 = 1/40 = 2,5 10-2 m = 25 mm
* O1F2 = O1A' = O1F'1 +
D = 205 mm , d'où en utilisant la
relation de conjuguaison : 
Q10)L'image finale est à l'infini lorsque l'image intermédiaire est dans le plan focal objet de l'oculaire .
Q11)
L'image est à l'infini . On notera la difficulté de la construction , ce qui en est essentiellement l'intérêt .
Q12)qPP = 1.10-6/0,25 = 4.10-6 rad
q0 = 1.10-6/5,12.10-3 = 1,93 10-4 rad et nous avons
pratiquement 
Et par conséquent 
Et le grossissement standard est G = q"/qPP = 390
Q13) |gobjectif| = A'B'/AB
Goculaire = q"/(A'B'/DPP) la parenthèse correspond à l'angle sous lequel est vue A'B' placé au PP de l'oeil.
Remarquons que nous pouvons aussi écrire : 
G=q"/qPP
= q"/(AB/DPP) = 
c.q.f.d.
Or 
Le grossissement standard de l'oculaire est Goculaire = 0,25 * Voculaire = 40*0,25=10
Si nous appliquons cette relation établie ci-dessus au microscope considéré , nous obtenons :
G=400 , ce qui correspond pratiquement à la valeur calculée précedemment .