Microscope

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Principe: Un objectif fortement convergent donne une image réelle inversée. Cette image réelle inversée est observée à l'aide d'une deuxième lentille convergente appelée oculaire.
Mots-Clés:grandissement; puissance ; grossissement; mouvement brownien

Montage L'objet lumineux AB est formé par les traits distants de 1mm d'un décimètre transparent
L'image A'B', donnée par L, de AB est au foyer objet de L2. L 2 donne une image à l'infini observée sans effort d'accomodation par l'oeil fictif (lentille L3)
Grandissement de l'objectif: Le montage étant réalisé. Placer l'objet AB pour avoir une image nette en F2 (foyer objet de L2). Mesurer la dimension de l'image A'B' en F2 (foyer objet de L2). Calculer le grandissement de l'objectif:

Grandissement ( < 0 L'image est renversée )
puissance du microscope: Soit ' l'angle en radians sous lequel est vue par l'oeil fictif l'image A'B' donnée par l'objectif L1. Nous avons:
L' angle ' étant petit: tan '='.
Faire l'application numérique
Par définition, la puissance du microscope est: Puissance Faire l'application numérique.
Discussion: Plus ' l'angle sous lequel est vu l'objet est grand (pour un objet donné AB) , plus le microscope est puissant. Plus AB est petit (plus on peut voir de détails pour un même angle '), plus le microscope est puissant. Autre méthode:
Soit la dimension de l'image sur l'écran (analogue à l'image rétinienne)
On vérifie par le calcul que l'on trouve un résultat voisin du précédent.

Grossissement(commercial):
Définition: Le grossissement G est le quotient de l'angle ' sous lequel est vu l'objet dans le microscope et de l'angle sous lequel est vu le même objet à l'oeil nu situé à la distance minimale d de vision distincte (position du punctum proximum: d=0,25m= 1/4m)

Grossissement
avec et
D'où:

Grossissement Unités: G sans unité
(On utilise une puissance aussi faible que possible pour avoir des phénomènes observables sur l'écran.) Le constructeur indique le grandissement de l'objectif: 1 = x4, x30,.... Cela correspond à une mesure faite à une distance du plan focal de l'objectif. varie de 160 à 180 mm selon les constructeurs.
Mesure du grandissement de l'objectif:
Prendre l'objectif x4 et l'oculaire micromètrique x10. Régler préalablement l'oculaire pour voir nette les graduations au 1/10 de mm.
Mesurer au palmer le diamètre d'un fil de cuivre fin qui servira d'objet lumineux.
Valeur du diamètre : AB=......mm
Placer ce fil sur la lame porte-objet (scotch).
Observer l'image du fil dans le microscope. Lire sur les graduations au 1/10 de mm la dimension de l'image A1B1 du diamètre du fil.
Soit A1B1 la dimension de l'image du fil, AB la dimension du fil mesurée au palmer:
Comparer avec la valeur indiquée par le constructeur.
L'indication portée sur l'oculaire est le grossissement commercial G2. P2 est la puissance de l'oculaire.
d'où calcul de la puissance du microscope: Puissance
Mesure directe de la puissance: (méthode de la chambre noire)
Incliner le microscope et réaliser le montage ci-dessous.
La mise au point sur le fil étant faite, "tirer" sur l'oculaire pour former l'image du fil sur un écran situé à une distance d de l'oculaire.
(Rappel) Mesurer la dimension de l'image A'B' ,sur l'écran situé à une distance d de l'oculaire.
Calculer'. = ........ rad
La dimension de l'objet étant connue, calculer la puissance P. Comparer avec la valeur précédente.

Le mouvement brownien est un phénomène physique à l'échelle microscopique.
La puissance maximale du microscope est nécessaire. Prendre l'objectif de plus fort grandissement et l'oculaire x12,5.
Déposer sur une lame porte-objet une petite goutte de la solution blanche obtenue en dissolvant une goutte de peinture acrylique blanche dans 10 cm3 d'eau. Placer une lamelle de verre sur la préparation. Mettre au point sur un des objets visibles dans le microscope le plus petit possible. Il s'agit probablement d'un des pigments blancs de la peinture. Observer que l'objet visé est animé de mouvements aléatoires: ce mouvement désordonné est appelé mouvement brownien.
Explication: Les molécules d'eau invisibles au microscope qui entourent l'objet microscopique visé sont animées de mouvements désordonnés. C'est l'agitation thermique. Au cours de leur mouvement, ces molécules d'eau heurtent l'objet visé et lui communiquent des mouvements imprévisibles observable au microscope.
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