Exercices - physisque sur les principes du télescope de Newton - correction, Exercices de Physique
Eleonore_sa
Eleonore_sa28 April 2014

Exercices - physisque sur les principes du télescope de Newton - correction, Exercices de Physique

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Exercices de physisque sur les principes du télescope de Newton - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Images d'un objet réel AB dans un miroir plan et un miroir sphérique.
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Le télescope de Newton (4 Pts)

Correction Pondichéry juin 2003 Le télescope de Newton (4 Pts)

1) Images d'un objet réel AB dans un miroir plan et un miroir sphérique

a) (0,2)

b)(0,2) Si l'objet est situé à l'infini, alors l'image se situe dans le plan focal image du miroir (plan passant

par F et perpendiculaire à l'axe optique .

(0,1)grandissement  = AB

BA '' 1

2) Etude du télescope

a)

A'

B'

C

a) (0,2) F'1 est le symétrique de F1 par rapport au plan

du miroir plan. On a IF'1 = IF1.

(0,2) On place l'oculaire tel que le télescope soit afocal:

F '1 et F2 sont confondus.

(0,2) Si l'objet est observé à l'infini sur , l'image finale

de l'objet se trouve à l'infini sur l'axe '.

F'1 F2

O2

F'2

(0,3)

2)b) Le centre C de la Lune étant sur l'axe , alors A et B sont symétriques par rapport à l'axe .

On retrouve l'angle  = SBC .

(0,2)En plaçant l'œil en S, on observe la Lune sous l'angle  = 2 .

(0,2)L'image A1 de A est dans le plan focal du miroir sphérique. Elle se situe donc à une distance f1 du

sommet S.

(0,2) A2B2 = A1B1 car pour un miroir plan  = 1, objet et images ont même taille.

(0,2)A2B2 =  .f1 = 0,008721,20 = 10,510 3 m = 10,5 mm

c) On place A2B2 dans le plan focal objet de l'oculaire. (0,4)

(0,2)L'image de la Lune se trouve ainsi rejetée à l'infini sur l'axe '.

D'après le schéma :2' = 2

22

'f

BA

On sait que A2B2 = A1B1 donc 2' = 2

11

'f

BA

On a montré que A1B1 = .f1 donc 2' = 2

1

'

.

f

f

On a  = 2  donc 2' = 2

1

'

.2

f

f

(0,3) soit ' = 2

1

'

.

f

f . Dans l'oculaire, l'œil observe l'image définitive sous un angle ' = 2'. (0,1)

d) (0,2) 2

1

'

'

f

f

 =

0200,0

20,1 = 60,0 ce quotient est appelé le grossissement du télescope.

(0,2) L'angle sous lequel on observe la Lune est grossi par rapport à une observation à l'œil nu. Ainsi les

détails de la surface de la Lune sont plus visibles.

B2

A2

O2 F2

F'2

L2

'

Bfinal

Afinal

'

B1

A1

tan  = 1

11

2

SF

BA

= car  petit

A1B1 = 2.SF1

(0,2) A1B1 = .f1

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