Lame à faces parallèles
Mesure de l'épaisseur et de l'indice d'une lame :
L'applet 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.
Michel Ferdinand d'Albert d'Ailly duc de Chaulnes
(1714-1769). Aristocrate français qui a fait construire et perfectionné divers
microscopes.
Suggestion de cette applet par A. Bulou.
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