Les instruments d'optique (TPE)

Résumé du document

De tout temps, l'homme voulut observer les planètes environnantes. Mais le seul instrument d'optique à sa disposition, l'oeil, n'était pas capable de grossir suffisamment les objets lointains. Il fallut pour cela inventer des instruments d'optique le permettant. La lunette de Galilée en est un.

Mais l'homme se questionnait aussi sur l'infiniment petit ; l'apparition de la loupe par exemple, remonterait au XVe siècle avant JC. De constantes recherches permirent la création de nombreux et divers instruments d'optique. Notre problématique est la suivante : quelles sont les caractéristiques communes aux différents instruments d'optique rendant possible l'observation de l'infiniment petit et de l'infiniment grand ? (...)

Extraits

[...] C'est pourquoi, nous analyserons dans cette troisième partie cet instrument optique incontournable qu'est le microscope, mais en nous limitant à l'étude du photonique. 1.Description et utilisation La microscopie permet l'obtention de l'image d'un objet ne pouvant être observé à l'œil nu. Elle est : •virtuelle, car on ne peut pas l'observer sur un écran •agrandie, mais représentant seulement une partie de l'objet •renversée, car si l'on déplace l'objet latéralement, le déplacement de l'image est inversé Pour que l'œil n'ait pas besoin d'accommoder, lors de l'observation de ces images, il faut que les rayons arrivent à l'infini (voir II-1). [...]

[...] Nous commencerons notre exposé par énoncer quelques mots de vocabulaire et quelques formules générales afférant à l'optique. Puis, nous verrons certaines caractéristiques communes à tous les instruments d'optique à deux lentilles convergentes. Enfin, pour une étude plus concr ète, nous nous intéresserons plus particulièrement à deux instruments d'optique : le microscope, pour illustrer l'infiniment petit, et la lunette astronomique, pour illustrer l'infiniment grand. 3/19 I Vocabulaire & formules Dans cette première partie, nous allons établir quelques bases pour pouvoir mener notre étude. Tout d'abord, nous définirons quelques mots de vocabulaire et les schématiserons. [...]

[...] Ainsi nous pouvons conclure que les caractéristiques principales communes aux différents instruments d'optique rendant possible l'observation de l'infiniment petit et de l'infiniment grand sont la structure de ces instruments et le grossissement. Dans cet exposé, nous avons traité deux exemples linéaires, cependant nous pourrions nous intéresser aux instruments d'optique non linéaires où rentrerait-en en compte les miroirs sphériques comme dans le cas du télescope de Newton ou encore dans celui du périscope. [...]

[...] Mais, par l'association de plusieurs lentilles, le résultat est possible : c'est le principe du microscope. Des études laissent à penser que le premier microscope fut fabriqué par Hans et Zacharias Janssens, deux fabricants de lentilles néerlandais, en 1590. Le modèle final, appelé microscope classique ou photonique (photo = lumière), fut inventé par Antoine Van Leeuwenhoek, en 1665, puis amélioré par Christiaan Huygens. Il joua un rôle primordial dans les progrès de la médecine, au début du XIX° siècle. Aujourd'hui, les progrès techniques (optique, électronique, informatique, chimique . [...]

[...] est invariable puisque les deux lentilles sont fixes l'une par rapport à l'autre. Comme l'objectif a une distance focale de l'ordre du millimètre et que l'oculaire a une distance focale de l'ordre du centimètre, on a : f'oculaire f'oculaire 1 objectif Coculaire > C objectif D'après la formule : C = 1 Donc, L1 > L2 (en 10/19 Afin d'observer l'image définitive de l'objet sur un écran, il faut modéliser un œil fictif (par l'association d'une lentille L 3 convergente et d'un écran). [...]