La loupe et le microscope - PC-STL
P : puissance exprimée en dioptrie (δ) D’après la relation du grossissement commercial, on remarque que GC = 0,25×P 2 3 4 La puissance intrinsèque La puissance intrinsèque P i, c’est la puissance lorsque l’image est à l’infini Dans ce cas, l’objet se situe dans le plan focal objet et OA = OF
La loupe - WebSelf
Où : a F O ' distance oeil-Foyer image de la loupe 3 Caractéristiques d’une loupe 3 1 La puissance : Définition : On appelle « puissance » de la loupe le rapport du diamètre apparent de l’image 'sur la grandeur de l’objet AB (voir figure 3) P AB ou : ’angle sous lequel l’œil voit l’image A B’
LA LOUPE ET LŒIL - Astrosurf
Pour une bonne utilisation d'une loupe, il faut savoir que la distance focale, c'est-à-dire la distance entre la loupe et l'objet à examiner est fixe Une fois que vous avez trouvé cette distance, vous pouvez tenir la loupe plus ou moins proche de votre œil L’usage le plus effiae de la loupe pour un œil emmétrope consiste à
Image Loupe - الموقع الأول للدراسة في
Cependant, la puissance dune loupe ne peut pas augmentée indéfiniment en diminuant sa distance focale En effet, pour une distance focale inférieure à 2 cm les images deviennent mauvaises car la loupe aura une surface très courbée ce qui va se répercuter sur la qualité de limage 2 4 : e grossissement d’une loupe
Pr Hamid TOUMA
l’efficacitéde la loupe est caractérisée par l’angleb sous lequel est vue l’imageA’B’observée La puissance P d’uneloupeestdéfiniecommesuit: La puissance d’une loupe b est le diamètre apparent de l’imageA’B’,et ABdésigne la taille de l’objetàexaminer Loupe t A B œil A’ B’ Image virtuelle agrandie b rd dioptrie m
TP N° 20 : L’Œ IL ET LA LOUPE
où f’ est la distance focale de la loupe, et le vérifier expérimentalement c) Relation entre grossissement et puissance pour tout instrument d’optique Montrer que d’une façon générale G = d P (si d est la distance à laquelle l’objet est observé à l’œil nu) et que par conséquent Gc = dm,0 Pi
OPTIQUE GEOMETRIQUE ET PHYSIQUE - Acuité
II- Le client, emmétrope, souhaite utiliser la loupe pour observer de petits détails Sur une gravure ancienne La loupe est assimilée à une lentille mince, l'observateur accommode de 3 dioptries sur l'image de l'objet et place son œil à 20 mm derrière la lentille 1 Définir la puissance de la loupe
TSA ATIAM, TP1 : RAPPELS MATLAB ET QUELQUES EXEMPLES LOUPE
5 Réalisation d’une loupe spectrale Dans cette partie, vous écrirez un script qui répond au cahier des charges spécifié L’objectif de ce script est d’effectu er une interpolation spectrale, c’est à dire une dilatation du spectre autour d’une fréquence centrale ν0 donnée L’intérêt
EXERCICES DE REVISION : OPTIQUE GEOMETRIQUE Capacités exigibles
8 D’une manière plus générale, la puissance d’un microscope, notée P, est donnée par la relation AB P α' = avec α’ (en rad), angle sous lequel l’œil, placé au foyer F’2 de l’oculaire, voit l’image définitive donnée par le microscope, et AB dimension de l’objet observé au microscope (en m)
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Nathalie Van de Wiele - Physique Sup PCSI - Lycée les Eucalyptus - Nice
TP20 1
TP N° 20 : L'OEIL ET LA LOUPE
I. L'oeil.
1. Description de l'oeil normal.
Figure a : vue en coupe de l'oeil Figure b : oeil réduitL'accommodation.
Pour qu'un objet soit perçu par l'oeil, il faut que son image soit reçue sur la rétine.· Cette condition est réalisée pour la vision à l'infini (figure b ci-dessus) : le cristallin est alors au repos. Calculer la vergence du
cristallin au repos en fonction de la profondeur a du globe oculaire.· Pour observer un objet rapproché, l'oeil accommode : les muscles du cristallin augmentent sa vergence. Exprimer la vergence du
cristallin observant un objet à la distance d de son centre optique en fonction de a et d .On appelle punctum remotum PR le point le plus éloigné pouvant donner une image nette sur la rétine, l'oeil étant au repos. Pour l'oeil
normal (ou emmétrope) le PR est à l'infini (figure b ci-dessus) : la distance maximale de vision distincte Dm tend vers l'infini pour
l'oeil normal.On appelle punctum proximum PP le point le plus proche pouvant donner une image nette sur la rétine, l'oeil accommodant au
maximum. Pour l'oeil normal le PP est à 25 cm de l'oeil : la distance minimale de vision distincte dm est de 25 cm pour l'oeil normal.
Calculer la vergence maximale de l'oeil normal.
2. Les défauts de l'oeil.
· Le cristallin de l'oeil myope est trop convergent ou la profondeur de son globe oculaire est trop grande (figure b ci- contre). · Le cristallin de l'oeil hypermétrope est trop peu convergent ou la profondeur de son globe oculaire est trop faible (figure c ci-contre). · La presbytie est une fatigue des muscles du cristallin qui survient avec l'âge : l'oeil complètement presbyte n'accommode plus.3. Correction des défauts de l'oeil : étude expérimentale.
Nous raisonnons pour la vision à l'infini : l'oeil simulé étant composé d'une lentille de vergence + 8 d (simulant le cristallin) et d'un
écran (simulant la rétine).
Sur le banc d'optique, réaliser un objet à l'infini à l'aide de la lettre F et de la lentille convergente + 2 d (collimateur) ; placer l'oeil simulé
et le régler sur la vision à l'infini. a) Modélisation d'un oeil myope.Augmenter la profondeur du globe oculaire en plaçant l'écran à 20 cm de la lentille. Montrer que le port d'une lentille de contact de
vergence - 3 d permet de rétablir la vision à l'infini. Vérifier le résultat par le calcul.
b) Modélisation d'un oeil hypermétrope.Diminuer la profondeur du globe oculaire en plaçant l'écran à 10 cm de la lentille. Montrer que le port d'une lentille de contact de
vergence + 2 d permet de rétablir la vision à l'infini. Vérifier le résultat par le calcul.
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II. La loupe.
1. Une loupe est une lentille convergente de courte distance focale qui donne d'un objet réel de petites dimensions une image
virtuelle et droite, plus grande que l'objet. C'est l'instrument d'otique le plus simple qui permet d'augmenter le pouvoir séparateur de
l'oeil2. Performances d'un instrument d'optique.
a) Grossissement. · Le grossissement d'un instrument d'optique est défini par G = ½q q'½ où q' est le diamètre angulaire sous lequel est vue l'imagede l'objet à travers l'instrument et q le diamètre angulaire sous lequel il est vu à l'oeil nu.
· Le grossissement commercial est défini pour une image vue au PR à travers l'instrument et un objet vu au PP à l'oeil nu pour l'oeil
normal ( d m,0 = 25 cm ). b) Puissance. · La puissance d'un instrument d'optique est définie par P = ½q' AB½ où q' est le diamètre angulaire sous lequel est vue l'image de l'objet à travers l'instrument et AB la taille de l'objet. Elle se mesure en dioptries. · Si l'image est à l'infini, on parle de puissance intrinsèque Pi .3. Etude expérimentale d'une loupe.
a) Conditions d'observation. Une lentille de vergence + 3 d constitue la loupe ; la lettre F constitue l'objet.Regarder l'objet à travers la loupe : entre quelles limites faut-il placer l'objet AB par rapport à la loupe pour observer une image A'B'
nette. Vérifier que cette image est droite et plus grande que l'objet. Faire la construction correspondante.
b) Observation grâce à l'oeil simulé réglé à l'infini.Dans la réalité, la distance focale de l'oeil normal au repos est de 16 mm et la distance focale typique d'une loupe est de 30 mm .
On peut envisager, pour une simulation sur le banc d'optique, de multiplier ces distances par un facteur 10 : la distance focale de l'oeil
simulé serait de 16 cm et sa vergence V = 1 / f' = 6,25 d ; la distance focale de la loupe simulée serait de 30 cm et sa vergence de V = 1
/ f' = 3,33 d . Nous nous approcherons au mieux de ces valeurs en choisissant pour la loupe une lentille de vergence V1 = + 3 d (comme
ci-dessus) et pour l'oeil simulé une lentille de vergence V2 = + 8 d (comme au I).Placer sur le banc la loupe simulée et l'oeil simulé réglé sur la vision à l'infini, en choisissant une distance entre les centres optiques de
la loupe ( O1 ) et de l'oeil ( O2 ) quelconque. Régler la position de l'objet (lettre F ) par rapport à la loupe pour observer une image nette
sur la rétine.Représenter cette situation sur un schéma : nommer A'B' l'image de l'objet AB donné par la loupe et A''B'' l'image définitive
formée sur la rétine. Sur ce schéma, définir l'angle q' sous lequel est observé l'objet à travers la loupe, l'exprimer en fonction de A''B''
et de O2A'' et l'évaluer expérimentalement.
· Grossissement.
Evaluer l'angle q sous lequel l'oeil voit l'objet sans la loupe (l'exprimer en fonction de AB et de AO2 et le mesurer
expérimentalement). En déduire le grossissement G de la loupe dans les conditions ci-dessus.L'angle q' mesuré ci-dessus grâce à l'oeil simulé étant celui sous lequel un oeil réel verrait l'objet à travers la loupe de vergence V1 ,
calculer le grossissement commercial G c de cette dernière.· Puissance.
Nous sommes dans les conditions de mesure de la puissance intrinsèque de la loupe P i : l'exprimer en fonction de A''B'' , AB et O2A'' et la calculer.
Nathalie Van de Wiele - Physique Sup PCSI - Lycée les Eucalyptus - NiceTP20 3
Reprendre le schéma précédent. Montrer que Pi = 1 f' où f' est la distance focale de la loupe, et le vérifier expérimentalement. c) Relation entre grossissement et puissance pour tout instrument d'optique. Montrer que d'une façon générale G = d P(si d est la distance à laquelle l'objet est observé à l'oeil nu) et que par conséquent Gc = dm,0 Pi
et le vérifier expérimentalement pour la loupe. d) Cas de l'oeil au foyer objet de la loupe, profondeur de champ du système oeil - loupe.Vérifier expérimentalement que si O2 est en F'1 alors q' est indépendant de la position de l'objet par rapport à la loupe mais que cette
dernière diminuant, il faut écarter l'écran pour observer une image nette : l'oeil accommode. Faire la construction correspondante.
Dans les limites d'accommodation, pour l'oeil réel, l'image donnée par la loupe doit être entre le PP et le PR : · la latitude de mise au point est l'intervalle des positions de l'objet telle que l'image soit visible par l'oeil ; · la profondeur de champ (profondeur d'accommodation) est la différence entre ces deux distances. Montrer que pour l'oeil normal la profondeur de champ du système oeil - loupe vaut f dm' ,2 0 où f' est la distance focale de la loupe : elleest d'autant plus petite que la vergence de la loupe est grande. On appliquera pour cela la formule de conjugaison de la loupe avec
origine aux foyers (formule de Newton) pour déterminer les positions A1 et A2 (voir la figure).
Placer votre oeil au foyer image de la loupe et mesurer la profondeur de champ, que constatez-vous ? Recommencer l'expérience en prenant pour loupe une lentille de vergence + 8 d . Conclure. e) Pouvoir séparateur du système oeil - loupe.Appelons qm le pouvoir de résolution de l'oeil ( qm = 10-3 rad ). Un objet est résolu pour l'oeil si ½q'½ > qm . Exprimer la taille minimale
de l'objet ABmin que l'oeil peut voir à travers la loupe en fonction de la puissance intrinsèque de celle-ci et de qm .
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