La loupe et le microscope

La loupe : une lentille convergente simple

La loupe est une lentille convergente de courte distance focale (f' petite, donc vergence C = 1/f' grande) utilisée pour observer un objet de très près. Placée entre l'objet et l'oeil, elle donne une image virtuelle, agrandie et droite, que l'oeil peut observer sans fatigue si cette image se forme à l'infini, c'est-à-dire quand l'objet est placé au foyer objet de la loupe.

Le grossissement

Le grossissement G d'une loupe compare l'angle sous lequel on voit l'image à travers l'instrument à l'angle sous lequel on verrait l'objet à l'oeil nu, placé au punctum proximum (25 cm). Pour une loupe utilisée à l'infini :

G = 25 / f' (f' exprimé en cm)

Exemple : une loupe de f' = 5 cm donne G = 25/5 = 5. L'objet paraît 5 fois plus grand que s'il était observé à l'oeil nu à la distance minimale de vision nette.

Le microscope : deux lentilles associées

Le microscope associe deux systèmes convergents :

• L'objectif, très convergent, situé près de l'objet, forme une image réelle, renversée et fortement agrandie, appelée image intermédiaire.
• L'oculaire, utilisé comme une loupe, observe cette image intermédiaire et en donne une image virtuelle agrandie que l'oeil perçoit.

Le grossissement total est le produit des deux grossissements partiels, ce qui permet d'atteindre des grossissements de plusieurs centaines à plusieurs milliers.

Piège classique

Ne pas confondre grossissement (rapport d'angles, sans unité) et grandissement (rapport de tailles image/objet, avec un signe). Le microscope donne toujours une image finale virtuelle, inversée par rapport à l'objet réel observé.