09/2006 Métropole Calculatrice interdite http://labolycee.org EXERCICE III. microscope classique et mIcroscope confocal
(4 points)

Depuis une vingtaine d'années la microscopie confocale a connu un développement considérable.
Ces microscopes équipent maintenant un grand nombre de laboratoires de biologie. Par rapport à la microscopie optique classique, la microscopie confocale permet de réaliser l'image d'un plan à l'intérieur d'un échantillon transparent ( par exemple dans le cas d'une cellule biologique).
À partir d'une série d'images des différents plans de l'échantillon on peut reconstruire, en utilisant l'outil informatique, l'image tridimensionnelle de l'objet étudié.

La première partie de cet exercice concerne l'étude d'un microscope optique classique.
La seconde partie illustre le principe de fonctionnement d'un microscope confocal.
Dans tout l'exercice, les figures ne sont pas réalisées à l'échelle.

Les deux parties de cet exercice sont indépendantes.

1. Étude d'un microscope optique classique

L'objet éclairé AB (par exemple une cellule musculaire) est positionné sur la platine porte-échantillon, solidaire du bâti du microscope (figure 1 EN ANNEXE À RENDRE AGRAFÉE À LA COPIE). L'objectif est modélisé par une lentille mince convergente (L1) de centre optique O1 et de distance focale [pic]= f '1 = 4,5 mm. L'oculaire est modélisé par une lentille mince convergente (L2) de centre optique O2 et de distance focale [pic]= f '2 supérieure à f '1. La distance ( = [pic]entre le foyer image de l'objectif et le foyer objet de l'oculaire, appelée intervalle optique, est imposée par le constructeur et est égale à 180 mm.

Position de l'image intermédiaire A1B1

1. Construire sur la figure 1 EN ANNEXE À RENDRE AGRAFÉE À LA COPIE l'image intermédiaire A1B1 de l'objet AB. 2. Rappeler la formule de conjugaison des lentilles minces (relation de Descartes) qui permettrait de calculer la position de l'image A1B1.

Observation de l'objet à