Exemple de question sur un télescope stellaire (jumelles)

9 exemples de questions sur les télescopes astronomiques

1. A télescope se compose de deux lentille convexeLa lentille convexe la plus éloignée de l'œil de l'observateur est appelée objectif, et la lentille convexe la plus proche de l'œil de l'observateur est appelée oculaire. La distance focale de l'objectif est de 400 cm et celle de l'oculaire de 20 cm. Si l'œil de l'observateur est normal et possède une accommodation minimale, déterminez :
a) grossissement total du télescope (M),
b) la distance entre l'objectif et l'image produite par l'objectif (s_ob') ,
c) la distance entre l'image produite par l'objectif et l'oculaire (s_ok)
d) la distance entre les deux lentilles convexes
Discussion
Il est connu que :
La distance focale de l'objectif (f_ob) = 400 cm
Distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = 20 cm
L'œil s'accommode minimalement afin que l'image réelle produite par la lentille de l'objectif se situe exactement au niveau du deuxième foyer de la lentille de l'objectif et du premier foyer de la lentille de l'oculaire.
Répondre :
a) Grossissement total du télescope (M)
Formule du grossissement d'un télescope lorsque l'œil est en accommodation minimale :
M = f_ob / F_ok
Le grossissement du télescope est de :
M = 400 cm / 20 cm = 20 fois
L'image finale est virtuelle et inversée. Comparez-la avec l'explication du sujet. instrument optique de télescope.

b) La distance de l'image par rapport à la lentille de l'objectif (s)_ob')
Si l'œil de l'observateur accommode au minimum, alors la distance de l'image par rapport à la lentille (s) de l'objectif_ob') = distance focale de l'objectif (f_ob) = 400 cm = 4 mètres.
Comparez avec l'explication sur le sujet formule d'instrument optique de télescope.

c) La distance de l’« objet » par rapport à la lentille de l’oculaire (s_ok)
Si l'œil accommode minimalement, la distance entre l'image produite par la lentille de l'objectif et la ou les lentilles oculaires_ok) = distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = 20 cm = 0,2 mètres.

d) La distance entre les deux lentilles convexes
La distance entre les deux lentilles convexes = longueur du télescope (l) = distance focale de la lentille d'objectif (f)_ob) + distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = 400 cm + 20 cm = 420 cm.

2. Une personne ayant une vision normale utilise un télescope pour observer un objet. La distance entre l'objectif et l'oculaire est de 20 cm. Le grossissement total du télescope, lorsque l'œil est en accommodation minimale, est de 40 fois. Calculez la distance focale de l'oculaire (f)._ok) et la distance focale de l'objectif (f_ob)
Discussion
Il est connu que :
Longueur du télescope (l) = 20 cm
Grossissement total du télescope (M) = 40 fois
Répondre :
Si l'œil accommode au minimum, la distance focale de la lentille de l'oculaire (f_ok) + distance focale de l'objectif (f_ob) = longueur du télescope (l)
f_ok +f_ob = je
f_ob = l – f_ok
f_ob = 20 – f_ok —–> Équation 1

Formule du grossissement total d'un télescope (M) :
M = f_ob / F_ok
f_ob = M f_ok
f_ob = 40 f_ok —–> Équation 2

Distance focale de la lentille de l'oculaire :
Remplacer f_ob dans l'équation 1 avec f_ob dans l'équation 2 :
f_ob = 20 – f_ok
40 f_ok = 20 – f_ok
40 f_ok +f_ok = 20
41 f_ok = 20
f_ok = 20 cm / 41
f_ok = 0,5cm
La distance focale de la lentille de l'oculaire est de 0,5 cm.

Distance focale de l'objectif :
f_ob = 20 – f_ok
f_ob = 20 - 0,5
f_ob = 19,5cm

3. Regardez l'image !
Le grossissement du télescope pour l'œil non accommodatif, d'après l'image ci-dessus, est de…

A. 14,5 fois
B. 12,5 fois
C. 11,5 fois
D. 10,5 fois
E. 9,5 fois

Discussion

Observés à l'œil nu, les objets éloignés paraissent très petits. Pour les voir clairement, on utilise des jumelles ou un télescope. Les jumelles servent à grossir les objets éloignés afin qu'ils soient visibles à l'œil nu.

D'après l'image ci-dessus, jumelles d'instrument optique composé de deux lentille convexe alias lentille convergenteLes jumelles composées de deux lentilles convergentes sont télescope astronomique Atau télescopeLa lentille la plus proche de l'objet est appelée lentille d'objectif et la lentille la plus proche de l'œil est appelée lentille oculaireLa lentille d'objectif sert à produire ombre réelle L'image réelle est perçue comme un objet par la lentille oculaire, qui l'agrandit ensuite. L'image ainsi produite est virtuelle, inversée et agrandie.  

Si l'œil est en accommodation minimale ou au repos, l'image de l'objet formée par l'oculaire est à l'infini. Cela se produit si l'image réelle formée par l'objectif et perçue comme un objet par l'oculaire se situe au foyer de l'objectif et au foyer de l'oculaire, comme illustré ci-dessus. La longueur du télescope est égale à la distance focale de l'objectif (f)._ob) + distance focale de la lentille oculaire (f_ok).
Est connu :
La distance focale de l'objectif (f_ob) = 100 cm
Distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = 8 cm
Demandé Grossissement binoculaire pour l'œil non accommodé (accommodation minimale)
Répondre :
Grossissement total du télescope :
M = -f_ob / F_ok
M = -100 cm / 8 cm
M = -12,5 fois
Un signe négatif signifie que l'image finale, ou image formée par la lentille de l'oculaire, est inversée.
La bonne réponse est B.

4. Le trajet du faisceau lumineux lorsqu'il traverse le système optique du télescope est illustré sur la figure.
D'après l'image ci-dessus, le grossissement de l'image pour l'œil sans accommodation est de…

A. 60 fois
B. 50 fois
C. 45 fois
D. 40 fois
E. 30 fois

Discussion
Est connu :
La distance focale de l'objectif (f_ob) = 200 cm
Distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = 5 cm
Demandé Grossissement final de l'image pour l'œil non accommodatif
Répondre :
Grossissement total du télescope :
M = -f_ob / F_ok
M = -200 cm / 5 cm
M = -40 fois
Un signe négatif signifie que l'image est inversée.
La bonne réponse est D.

5. Regardez l'image du trajet de la lumière à travers le télescope suivant !
Si la distance entre l'objectif et l'oculaire (d) est égale à 11 fois la distance focale de l'oculaire, alors le grossissement produit par le télescope pour l'œil sans accommodation est de...
A. 10 fois
B. 16 fois
C. 21 fois
D. 30 fois
E. 50 fois
Discussion
Est connu :
Distance entre l'objectif et l'oculaire = longueur du télescope = 11 f_ok
Distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = f_ok
La distance focale de l'objectif (f_ob) = longueur du télescope – distance focale de l'oculaire = 11 f_ok - F_ok = 10 f_ok  
Demandé Grossissement binoculaire
Répondre :
M = -f_ob / F_ok
M = -10 f_ok / F_ok
M = -10 fois
Un signe négatif signifie que l'image est inversée.
La bonne réponse est A.

9. Regardez l'image !

Le grossissement du télescope pour l'œil non accommodatif, d'après l'image ci-dessus, est de…

A. 14,5 fois

B. 12,5 fois

C. 11,5 fois

D. 10,5 fois

E. 9,5 fois

Discussion

Observés à l'œil nu, les objets éloignés paraissent très petits. Pour les voir nettement, on utilise des jumelles ou un télescope. Les jumelles servent à agrandir l'image des objets éloignés afin qu'ils soient visibles à l'œil nu.

D'après l'image ci-dessus, le télescope se compose de deux parties. lentille convexe alias lentille convergenteLes jumelles composées de deux lentilles convergentes sont télescope astronomique Atau télescopeLa lentille la plus proche de l'objet est appelée lentille d'objectif et la lentille la plus proche de l'œil est appelée lentille oculaireLa lentille d'objectif sert à produire ombre réelle L'image réelle est perçue comme un objet par la lentille oculaire, qui l'agrandit ensuite. L'image ainsi produite est virtuelle, inversée et agrandie.

Si l'œil est en accommodation minimale ou au repos, l'image de l'objet formée par l'oculaire est à l'infini. Cela se produit si l'image réelle formée par l'objectif et perçue comme un objet par l'oculaire se situe au foyer de l'objectif et au foyer de l'oculaire, comme illustré ci-dessus. La longueur du télescope est égale à la distance focale de l'objectif (f)._ob) + distance focale de la lentille oculaire (f_ok).

Est connu :

La distance focale de l'objectif (f_ob) = 100 cm

Distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = 8 cm

Demandé Grossissement binoculaire pour l'œil non accommodé (accommodation minimale)

Répondre :

Grossissement total du télescope :

M = -f_ob / F_ok

M = -100 cm / 8 cm

M = -12,5 fois

Un signe négatif signifie que l'image finale, ou image formée par la lentille de l'oculaire, est inversée.

La bonne réponse est B.

7. La figure illustre le trajet du faisceau lumineux lorsqu'il traverse le système optique d'un télescope.

D'après l'image ci-dessus, le grossissement de l'image pour l'œil sans accommodation est de…

A. 60 fois

B. 50 fois

C. 45 fois

D. 40 fois

E. 30 fois

Discussion

Est connu :

La distance focale de l'objectif (f_ob) = 200 cm

Distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = 5 cm

Demandé Grossissement final de l'image pour l'œil non accommodatif

Répondre :

Grossissement total du télescope :

M = -f_ob / F_ok

M = -200 cm / 5 cm

M = -40 fois

Un signe négatif signifie que l'image est inversée.

La bonne réponse est D.

8. Observez attentivement l'image du trajet de la lumière à travers le télescope suivant !

Si la distance entre l'objectif et l'oculaire (d) est égale à 11 fois la distance focale de l'oculaire, alors le grossissement produit par le télescope pour l'œil sans accommodation est de...

A. 10 fois

B. 16 fois

C. 21 fois

D. 30 fois

E. 50 fois

Discussion

Est connu :

Distance entre l'objectif et l'oculaire = longueur du télescope = 11 f_ok

Distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = f_ok

La distance focale de l'objectif (f_ob) = longueur du télescope – distance focale de l'oculaire = 11 f_ok - F_ok = 10 f_ok

Demandé Grossissement binoculaire

Répondre :

M = -f_ob / F_ok

M = -10 f_ok / F_ok

M = -10 fois

Un signe négatif signifie que l'image est inversée.

La bonne réponse est A.

9. La figure illustre le trajet d'un faisceau lumineux traversant le système optique d'un télescope astronomique.

Cette image indique que…

Discussion

Il est connu que :

Distance entre l'objectif et l'oculaire (l) = 126 cm

Distance focale de la lentille oculaire (f_ok) = 6 cm

La distance focale de l'objectif (f_ob) = 120 cm

Demandé: Grossissement total de l'image

Répondre :

L'image finale, basée sur l'image ci-dessus, est infiniment éloignée. Si l'image finale est infiniment éloignée, alors l'œil est en accommodation minimale (l'œil est relâché).

La formule du grossissement angulaire total lorsque l'œil est en accommodation minimale est :

M = m_ob M_ok

Description : M = grossissement angulaire total, m_ob = grossissement linéaire de l'objectif, M_ok = grossissement angulaire par la lentille de l'oculaire.

L'objet est si éloigné de l'objectif que le grossissement linéaire est négligeable. Seul le grossissement angulaire dû à l'oculaire est pris en compte dans le calcul. La formule du grossissement angulaire dû à l'oculaire est :

La bonne réponse est B.

Source de la question :

Questions de physique pour l'examen national de fin d'études secondaires/professionnelles