Fiche de révision
Physique

Puissance et grossissement d’un instrument

Comparer deux instruments d’optique : puissance et grossissement.

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Fiche de révision de Physique : « Puissance et grossissement d’un instrument », proposée par ndolomath.com

Puissance et grossissement d’un instrument

💡 Idée principale : la puissance et le grossissement caractérisent un instrument d’optique. Ils comparent ce que l’on voit avec l’instrument à ce que l’on voit à l’œil nu.
Étapes résumées
  1. Puissance : P=α′AB, en dioptries.
  2. Grossissement : G=α′α, sans unité.
  3. Grossissement commercial : Gc=P4 (référence 25 cm).
  4. Le pouvoir séparateur indique la finesse des détails visibles.

Puissance d’un instrument

Formule
P=α′AB
α′angle sous lequel on voit l’image, en radABtaille de l’objet en m

Pour une loupe dont l’image est à l’infini, P=C.

1. Comprendre : deux façons de comparer

La puissance indique de combien l’instrument augmente l’angle par millimètre d’objet : elle s’exprime en dioptries. Le grossissement compare directement l’angle avec instrument à l’angle sans instrument : c’est un nombre sans unité. Pour une loupe, on prend comme référence l’objet vu à 25 cm.

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Le grossissement

G=α′α

α est l’angle sous lequel on voit l’objet à l’œil nu, à la distance minimale de vision (25 cm).

Exemple guidé

Énoncé

Une loupe a une puissance de 16 δ. Calcule son grossissement commercial.

Solution

Gc=164=4.
2

Pouvoir séparateur

C’est le plus petit angle entre deux points que l’instrument permet de distinguer. L’œil sépare environ 1 minute d’angle (3×10−4 rad).

Application

Exercice type

Énoncé

Un objet de 1 mm est observé à travers une loupe sous un angle de 0,02 rad. Calcule la puissance et le grossissement (objet vu à 25 cm sans loupe).

Solution

Puissance : P=α′AB=0,020,001=20 δ.
Sans loupe : α=0,0010,25=0,004 rad.
G=0,020,004=5.
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3. Relation utile
G=P4

Valable pour une observation de référence à 25 cm (distance minimale de vision distincte).

À toi de jouer

1. Quelle est l’unité de la puissance d’un instrument ?
2. P = 40 δ. Grossissement commercial ?
3. Le grossissement a-t-il une unité ?

Réponses : la dioptrie · 10 · non. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

  • Les angles sont en radians.
  • Puissance (δ) et grossissement (sans unité) sont différents.
  • Le grossissement commercial suppose une référence de 25 cm.

Méthode

Exprime les angles en radians, puis calcule P ou G selon la définition demandée.
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