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La lunette astronomique afocale est un instrument optique simple permettant d'observer les astres. Composée de deux lentilles convergentes (objectif et oculaire), elle permet d'agrandir l'image des objets célestes lointains. Cette épreuve pratique vise à étudier l'influence du choix de l'objectif sur le grossissement d'une lunette afocale, une notion clé en optique pour les élèves de Terminale spécialité physique-chimie.
28/05/2022
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Cette épreuve pratique de physique-chimie pour le baccalauréat général porte sur l'étude d'une lunette afocale. L'objectif est d'analyser comment le choix de l'objectif influence le grossissement de cet instrument optique.
Définition: Une lunette afocale est composée de deux lentilles convergentes : l'objectif par lequel entre la lumière et l'oculaire à travers lequel on regarde.
Highlight: Le but est d'étudier l'influence du choix de l'objectif sur le grossissement d'une lunette afocale.
Cette épreuve s'inscrit dans le cadre des Épreuves Pratiques de l'Enseignement de Spécialité Physique-Chimie pour le baccalauréat, permettant d'évaluer les compétences expérimentales des élèves.
Cette section fournit des informations essentielles sur la structure et le fonctionnement d'une lunette afocale :
Définition: Le grossissement G de la lunette est défini par le rapport entre l'angle sous lequel l'objet est vu à travers la lunette (a') et l'angle sous lequel il est vu à l'œil nu (a).
La lunette afocale est conçue de manière à faire coïncider le foyer image de l'objectif avec le foyer objet de l'oculaire.
Vocabulary: Objectif : lentille par laquelle la lumière entre dans l'appareil Vocabulary: Oculaire : lentille à travers laquelle on regarde
Pour modéliser un objet lointain comme une étoile, on place l'objet au foyer objet d'une lentille convergente. L'œil est modélisé par une lentille convergente (représentant le cristallin) et un écran (représentant la rétine).
Example: Pour observer une planète du système solaire avec une lunette afocale, les rayons lumineux provenant de la planète sont considérés comme parallèles en raison de sa grande distance.
Ces informations sont cruciales pour comprendre le TP lunette astronomique et réaliser les manipulations demandées dans l'épreuve.
Les dernières parties de l'épreuve concernent des mesures pratiques et des calculs :
Vocabulary: Auto-collimation : technique permettant de mesurer la distance focale d'une lentille en utilisant un miroir plan.
Definition: Le grossissement lunette afocale est le rapport entre l'angle sous lequel l'objet est vu à travers la lunette et l'angle sous lequel il est vu à l'œil nu.
Ces manipulations permettent aux élèves de mettre en pratique les concepts théoriques et de comprendre l'intérêt d'une lunette afocale en astronomie.
Highlight: Cette partie pratique est essentielle pour préparer l'Épreuve TP physique-chimie bac 2023 et les suivantes.
En réalisant ces mesures et calculs, les élèves développent leurs compétences expérimentales et leur compréhension des systèmes optiques, des éléments clés pour réussir l'ECE de Physique-Chimie.
La première partie du travail consiste à compléter un schéma représentant une lunette afocale. Les élèves doivent :
Highlight: Cette étape est cruciale pour comprendre le fonctionnement d'une lunette astronomique Terminale.
Ce schéma permet de visualiser le parcours des rayons lumineux dans la lunette et de comprendre comment se forme l'image finale sur la rétine de l'observateur.
Example: Dans une lunette afocale, les rayons lumineux parallèles entrant par l'objectif ressortent parallèles par l'oculaire, mais avec un angle différent, ce qui produit le grossissement.
Cette partie du TP aide les élèves à maîtriser la représentation schématique d'un système optique complexe, une compétence essentielle pour la Terminale Spécialité Physique-Chimie.
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