Exercice 1 sur 7
CalculUne lunette afocale a un objectif de focale 1 200 mm et un oculaire de focale 20 mm. Quel est son grossissement ?
Aide d’ULU pour cet exercicePhysique-chimie · Terminale
Exercices : la lunette astronomique
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La lunette astronomique — S’entraîner
Feuille d’exercices
Prénom : ……………………………Date : ……………………Score : ……… / 7
Exercice 1
Une lunette afocale a un objectif de focale 1 200 mm et un oculaire de focale 20 mm. Quel est son grossissement ?
Écris tes calculs :
Réponse : ………………
Exercice 2
Quelle est la distance entre l’objectif (f′1 = 1 200 mm) et l’oculaire (f′2 = 20 mm) d’une lunette afocale, en mm ?
Écris tes calculs :
Réponse : ……………… mm
Exercice 3
À l’œil nu, la Lune est vue sous un angle d’environ 9,0 × 10−3 rad. Sous quel angle la voit-on à travers une lunette de grossissement 20, en rad ?
Écris tes calculs :
Réponse : ……………… rad
Exercice 4 — Coche la bonne réponse.
Pourquoi règle-t-on la lunette de façon afocale pour une observation ?
- Pour obtenir une image droite
- Pour que l’image finale soit à l’infini et observée sans accommodation
- Pour augmenter la luminosité
- Pour réduire la longueur de la lunette
Exercice 5 — Coche « Vrai » ou « Faux ».
L’image intermédiaire A1B1 se forme dans le plan focal image de l’objectif.
VraiFaux
Exercice 6 — Relie chaque élément de gauche à celui de droite.
Associe chaque élément à sa caractéristique.
- 1. Objectif
- 2. Oculaire
- 3. Image finale
- A. lentille convergente de petite distance focale
- B. lentille convergente de grande distance focale
- C. à l’infini et renversée
Exercice 7
Un astronome amateur possède un objectif de 1 000 mm et deux oculaires de 25 mm et de 10 mm. Calcule les grossissements obtenus et indique lequel choisir pour observer les détails d’une planète. Quelle limite peut-on évoquer ?
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La lunette astronomique — S’entraîner
Corrigé détaillé — pour les parents et les enseignants
Exercice 1
Réponse : 60
Pour une lunette afocale, G = .
- G = = 60
Exercice 2
Réponse : 1220 mm
F′1 et F2 sont confondus : O1O2 = O1F′1 + F2O2.
- O1O2 = f′1 + f′2
- O1O2 = 1 200 + 20 = 1 220 mm
Exercice 3
Réponse : 0,18 rad
Le grossissement donne θ′ = G × θ.
- θ′ = 20 × 9,0 × 10−3 = 0,18 rad
Exercice 4
Réponse : Pour que l’image finale soit à l’infini et observée sans accommodation
Un œil normal voit nettement un objet à l’infini sans accommoder. Une image finale à l’infini permet donc une observation prolongée sans fatigue.
Exercice 5
Réponse : Vrai
L’objet est à l’infini : son image par l’objectif se forme dans le plan focal image de L1, qui est aussi le plan focal objet de l’oculaire.
Exercice 6
Réponse : 1 → B · 2 → A · 3 → C
Le grossissement f′1/f′2 est grand parce que la focale de l’objectif est grande devant celle de l’oculaire.
Exercice 7
Exemple de réponse : Avec l’oculaire de 25 mm : G = = 40. Avec celui de 10 mm : G = = 100.
Pour voir des détails, on choisit l’oculaire de 10 mm (grossissement plus élevé).
Limites : l’image est moins lumineuse, le champ observé plus petit, et la diffraction par l’ouverture de l’objectif (ainsi que la turbulence atmosphérique) limite les détails réellement visibles : un grossissement excessif n’apporte plus rien.Le grossissement est inversement proportionnel à la focale de l’oculaire.
- G = 40 et G = 100.
- Choix de l’oculaire de 10 mm.
- Au moins une limite citée.
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Exercice 2 sur 7
CalculQuelle est la distance entre l’objectif (f′1 = 1 200 mm) et l’oculaire (f′2 = 20 mm) d’une lunette afocale, en mm ?
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 3 sur 7
CalculÀ l’œil nu, la Lune est vue sous un angle d’environ 9,0 × 10−3 rad. Sous quel angle la voit-on à travers une lunette de grossissement 20, en rad ?
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 4 sur 7
QCMPourquoi règle-t-on la lunette de façon afocale pour une observation ?
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 5 sur 7
Vrai ou fauxL’image intermédiaire A1B1 se forme dans le plan focal image de l’objectif.
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 6 sur 7
AssociationAssocie chaque élément à sa caractéristique.
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 7 sur 7
Question ouverteUn astronome amateur possède un objectif de 1 000 mm et deux oculaires de 25 mm et de 10 mm. Calcule les grossissements obtenus et indique lequel choisir pour observer les détails d’une planète. Quelle limite peut-on évoquer ?
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