Baccalaureat 2003
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2003Antilles Exercice3Spécialité LetélescopedeNewton 4ptsUntélescopedeNewtonestconstituédetroisélémentsoptiquesprincipaux:-l'objectif(miroirconcaveconvergentnoté M ),1-lemiroirsecondaire(miroirplannoté M),-l'oculaire(lentilleconvergentenotée L).Letélescopeamateur ...
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2003Antilles Exercice3Spécialité LetélescopedeNewton 4pts
UntélescopedeNewtonestconstituédetroisélémentsoptiquesprincipaux:
-l'objectif(miroirconcaveconvergentnoté M ),1
-lemiroirsecondaire(miroirplannoté M),
-l'oculaire(lentilleconvergentenotée L).
Letélescopeamateur,dontleprincipeetlafichetechniquefigurentci-dessous,estutiliséparunélève
pourobserverlaplanèteMarssoussondiamètreapparent.Letélescopeseraconsidérécommeafocal.
Lesquatrefiguresenannexeserontàcompléteretàrendreaveclacopie.
Échellepourlesquatrefigures:
10 mm sur la feuille correspondentà 100 mm pour le télescope
MiroirCaractéristiques Miroir primaire M1
secondaire MObjectif: miroir concaveà courbure parabolique
Focale: 800 mm
Diamètre: 130 mm
Pouvoir séparateur: 0,89''
Magnitude limite: 12,4
´Clarté: 469
Grossissement maxi théorique: 325
Oculaire L1.Miroirsphérique
Envisageonslemiroirsphérique M decetélescope.1
1.1. Définir la distance focale d'un miroir concave.
1.2. Sur la figure 1, positionner le sommet (S), le centre (C), le foyer (F ) en respectant l'échelle sachant1
que la distance SC = 1 600 mm.
1.3. Construire sur la figure 1 l'image A B de la planète Mars situéeà l'infini.1 1
2.Miroirsecondaire
Onconsidèremaintenantlemiroirplan Massociéaumiroirconcave M commeindiquésurlafigure2.1
L'image A B donnéeparcemiroirplanestnotéesurleschémadecettefigure2.2 2
2.1.À partir de A B replacer par construction l'image intermédiaire A B de Mars sur la figure 2.2 2 1 1
2.2. Quel rôle joue l'image intermédiaire A B pour le système miroir plan M et l'oculaire L ?1 1
3.Oculaire
Auxdeuxélémentsd'optiqueprécédents,onassocieunelentilleconvergente Lquiconstituel'oculaire
commeindiquésurlafigure3.
3.1. Placer le foyer objet F de la lentille.2
3.2. Où se situe l'image définitive de la planète Mars observéeà l'aide de ce télescope ?
3.3. Justifier la réponse précédente en traçant, sur la figure 3, la marche des deux rayons caractéristiques,
à partir du point B et traversant la lentille L.2 4.Grossissement
4.1. Le grossissement maximum du télescope, noté G, correspond au quotient de la distance focale de
l'objectiff ' par la distance focale de l'oculairef ' : G =f ' /f ' .1 2 1 2
À partir des données de la fiche technique du télescope, calculer la distancef ' de l'oculaire.2
4.2. Le grossissement G est aussiégal au quotient du diamètre apparent a’ sous lequel est vu l'astreà
travers le télescope par le diamètre apparenta sous lequel est vu l'astreà l'œil nu soit G =a' /a.
–3La planète Mars est observée sous le diamètre apparentégalà 14'' soit 3,88´10 degré.
4.2.1. Définir le diamètre apparenta.
4.2.2. Calculer le diamètre apparenta' (en degré).
4.2.3. Tracer la marche d'un rayon issu de Mars et passant par le foyer F , sur la figure 4.1
Pour faciliter la construction, l'angle représenté sur la figure 4 est plus grand que la réalité.
4.2.4. En respectant l'augmentation d'anglea faire figurer le diamètre apparenta' sur la figure 4. +
+
M
1
Figure 1 +
+
M
1
Figure 2
M
B A
2 2 +
+
M
1
Figure 3
M
B A
2 2
F '
2 +
+
M
1
Figure 4
M
a F
1
B A
2 2
F '
2
