Mesure de l'épaisseur et de l'indice d'une lame :
Le programme présente une méthode de mesure connue sous le nom de "Méthode du duc de Chaulnes". On utilise un microscope équipé d'un comparateur qui permet de mesurer la distance entre le corps du microscope et sa platine support pour étudier une lame à faces parallèle d'épaisseur E et d'indice homogène N.
On vise pour commencer sur un défaut situé sur la platine.
La précision du pointé correspond à la profondeur de champ du microscope qui est très faible. (elle est fonction du grossissement).
On mesure ainsi H1 qui correspond grossièrement à la frontale du microscope.
On place la lame à étudier sur la platine et on vise un défaut situé sur la partie supérieure de la lame. On mesure H2. L'épaisseur de la lame est donc E = H1 − H2.
Sans déplacer la lame, on pointe cette fois sur un défaut situé sur la platine. On mesure H3.
En utilisant la relation de conjugaison du dioptre, on voit que H3 = H1 + E(N − 1) / N.
On peut ainsi déterminer les valeurs de E et de N à partir de H1, H2 et H3.
L'applet :
Le bouton [Nouveau] permet de donner de nouvelles valeurs (aléatoires) à E et à N.
Le bouton [Réponse] permet d'afficher les valeurs de E et N.
Les boutons radio H1, H2 et H3 permettent de choisir la mesure à effectuer.
En glissant avec la souris les curseurs vert (gros) et rouge (fin) on peut modifier la position du corps du microscope par rapport à la platine. Le trait rouge horizontal indique pour chaque mesure la position du plan de visée.
La partie gauche de l'applet représente le corps du microscope, l'objectif et la platine.
La partie droite de l'applet représente ce que l'on voit dans l'oculaire. On considère que l'on est au point sur le défaut observé quand son diamètre est minimal et sa couleur parfaitement noire.
Faire quelques mesures et les calculs correspondants avant de vérifier vos résultats.
Faire un calcul d'incertitudes sur E et N. Attention ce calcul est délicat car la valeur de H1 intervient deux fois.
On constate que cette méthode permet d'obtenir au mieux la valeur de l'indice avec deux décimales.