Sciences et vision du monde Voir linvisible lil

Sciences et vision du monde: Voir l’invisible à l’œil nu, le microscope optique - Comment fonctionne un microscope optique ? (un peu d’optique géométrique) -Comment calculer l'agrandissement obtenu? -Comment utiliser une échelle graphique ?

Introduction Définition : Un microscope est un instrument permettant d'obtenir une image agrandie d'un objet proche de petites dimensions. Le microscope est l'instrument qu'on utilise en sciences pour des choses qui sont trop petites pour pouvoir les voir à l'oeil nu.

Annonce du plan : • • • Variété et unité des modèles actuels Historique du microscope optique Principe en optique géométrique Grandissement et grossissement Echelle

Modèle de TP Modèle de recherche

modèle sophistiqué de recherche Microscope inversé

Le précurseur : Antoni Van Leeuwenhoek (1632 -1723) Microscope simple = forte loupe

Microscope composé : invention par Jansen ou Galilée fin XVIIe. . . Modèle XVIIIe Modèle XIXe

1906 : prix nobel de Ramon y Cajal pour la découverte du neurone avec son microscope. . .

Milieu du XXe, G. Viennot-Bourgin 1906 -1986 spécialiste des micromycètes

Matériel de recherche des années 2000, Olympus BX 53

3 e partie: principe optique • La lentille convexe • et la loupe Manipulation

La loupe : image virtuelle agrandie - Objet placé à une distance inférieure à la distance focale -2 positions utiles soit proche œil, soit proche sujet

Manipulations au banc optique Principe du microscope composé

2 schémas optiques du microscope composé à droite très simple et encore théorique à gauche, en surimpression du dessin mécanique

4 e partie : Grandissement et grossissement Microscope photographique et grandissement Pour le cliché d'un petit objet, on peut employer la notion de "grandissement" car il y une relation entre les dimensions de l'objet et celles de son image ; le grandissement est le rapport entre ces deux dimensions).

Le grandissement sur le capteur n'est pas celui à l'écran ! Le grandissement à l'écran dépend de la taille de l'écran et de la taille de ses photosites A l'oculaire, il faut parler de grossissement !

le grossissement : une affaire d'angles. En observation visuelle, on ne peut pas mesurer la taille de l'image finale sur la rétine. On raisonne alors en angles et en grossissements. Admettons que la dimension angulaire d'un objet est définie par l'angle formé par les points extrêmes de l'objet et l'œil de l'observateur. Vu à travers un instrument d'observation, la dimension angulaire de cet objet est différente (généralement, elle est plus grande). On appelle grossissement le rapport entre ces deux dimensions angulaires. http: //serge. bertorello. free. fr/optique/dispoagr. html

Jumelles : impression de rapprochement Grossissement = / Problème microscope: on peut imaginer voir l'objet réel de près ou de loin ! L'oeil peut accommoder au microscope. . . Le grossissement du microscope est égal au rapport du diamètre apparent de l'image et du diamètre apparent de l'objet vu à l'œil nu à la distance minimum de vision distincte δ. Donc G = P. δ. Il varie avec l'observateur. On prend souvent par convention δ = 25 cm c'est le grossissement commercial. (et alors le grandissement du projectif est égale au grossissement du projectif équivalent /4 )

e 5 partie: Echelle

Conclusion • Bilan, récapitulation: le microscope optique permet de voir des objets invisibles à l’œil nu, jusqu’à des détails de moins de 1µm Le principe du microscope composé est basé sur le jeu de 2 groupes de lentilles, un objectif et un oculaire. Il ne faut pas confondre grossissement (angulaire sur image virtuelle du microscope) et grandissement (rapport de taille objet /image réelle) • Élargissement du sujet: il existe des appareils qui permettent de voir d’encore plus petits détails, les microscopes électroniques La microscopie optique actuelle met en œuvre de nouvelles techniques : fluorescence ou confocal. . .

Structure et modélisation Objet Lentille Objectif Lentille oculaire

Microscope Confocal Leica TCS SP 2

Bibliographie et sitographie Recoules André , « Une histoire du microscope » 2001 Françon Maurice, « La microscopie » PUF 1988 • Wikipedia https: //fr. wikipedia. org/wiki/Microscope_optique https: //fr. wikipedia. org/wiki/Antoni_van_Leeuwenhoek • Nikon microscopyu ( microscopie confocale) http: //www. microscopyu. com/articles/confocalintrobasics. html • Microscope de leeuwenhoek : http: //www. microscopy-uk. org. uk/mag/indexmag. html? http: //www. microscopyuk. org. uk/mag/artjul 07/hl-loncke 2. html • site de vulgarisation de Fanny Cavat http: //www. microscopix. ch/microscopie_principe. php? smenu=3 • Diaporama J. Mourlhou sur la modélisation du microscope http: //www. physagreg. fr/animations. php

Grossissement d’un microscope Soit l’angle sous lequel on voit l’objet AB à l’œil nu Lorsque l’objet est placé à la distance minimum de vision distincte dm B A Les angles sont petits et exprimés en radian On obtient = tan = AB / dm dm Soit ’ l’angle sous lequel on voit A’B’ l’image de l’objet AB au travers du microscope f’ 2 B A F 1 A 1 O 1 F’ 1 F 2 ’ ’ O 2 F’ 2 B 1 Lentille objectif B’ (rejeté à l’infini) Lentille oculaire Les angles sont petits et exprimés en radian On obtient ’ = tan ’ = A 1 B 1 / f’ 2