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Grossissement et échelle

mis à jour le 09/04/2015


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Proposition de méthode pour indiquer une échelle sur un dessin réalisé à partir d'une observation microscopique.

mots clés : microscope, échelle, grossissement, agrandissement, dessin


- On trouve bien souvent dans les cahiers élèves comme dans certains manuels des dessins ou photographies où sont indiqués les grossissements ayant permis les observations. Parfois même cela est confondu avec un "agrandissement".

- En classe, suite à une observation au microscope, l'élève réalise un dessin et indique le grossissement utilisé mais quelle taille doit faire son dessin finalement ? Si on compare en plus les tailles des dessins des élèves on constate rapidement que cela peut aller du simple au double. Il devient alors pertinent que chaque élève indique une échelle tenant compte de la taille de son dessin et du grossissement utilisé. Au passage, une échelle donne plus de sens à la taille réelle d'un objet qu'un grossissement.
 

Observations et calculs préalables


- L'échelle indique une correspondance entre la taille réelle de l'objet et la taille du dessin. Pour la déterminer, il faut connaître le diamètre du champ occulaire des microscopes utilisés. Une méthode simple consiste au plus faible grossissement à observer un morceau de papier millimétré

- Dans cet exemple, le diamètre du champ oculaire est de 4 mm et cette observation est faite à un grossissement x40.

- On peut alors grâce à cette seule observation calculer le diamètre du champ oculaire des microscopes aux différents grossissements qu'ils présentent (voir tableau ci-dessous)
 

- Pour le microscope utilisé ici on obtient les résultats suivants : 

  Grossissement (oculaire x objectif = ) Diamètre du champ oculaire
Faible grossissement x 40 4 mm
Moyen grossissement x 100 4 x 40 / 100 =
1,6 mm
Fort grossissement x 600 4 x 40 / 600 =
0,26 mm
Remarque : L'idéal est d'avoir une série de microscopes tous identiques pour ne faire ce calcul qu'une fois.
 

Estimation de la taille de l'objet observé


- L'élève réalise son observation microscopique en allant jusqu'au grossissement optimum.
A ce stade, il est nécessaire de bien placer l'objet dans le champ oculaire pour en estimer la taille.

Dans cet exemple, il s'agit d'une cellule oeuf d'oursin qui vient de se diviser en deux.
L'observation est faite au grossissement x600

L'élève doit ensuite "mentalement" estimer la proportion que l'objet représente par rapport au diamètre du champ oculaire.

Ici par exemple, on peut estimer que l'objet représente 1/3 du champ oculaire.
 


 
- Si on considère ainsi que l'objet observé représente 1/3 du diamètre du champ oculaire sachant que cette observation a été faite au grossissement x600, on peut calculer sa taille réelle :

Diamètre du champ au grossissement (x600) = 0.26 / 3 (un tiers du champ) = 0,086 mm
L'objet mesure donc réellement 0,086 mm

Remarque : Tout ces calculs peuvent sembler fastidieux et compliqués pour des collégiens notamment mais ils n'ont pas à les réaliser si on leur fournit le tableau proposé en ressource plus bas.
 

Calcul de l'échelle à indiquer sur le dessin


- Il reste une dernière étape donc ; le calcul de l'échelle sur le dessin.
- L'élève réalise son dessin puis il en mesure la longueur. Il lui reste juste à diviser le diamètre du champ oculaire par la taille de son dessin pour connaître la taille d'un cm sur son dessin.

Exemple :

L'objet observé au fort grossissement remplissait 1/3 du champ oculaire. Le dessin effectué mesure 8 cm.
Calcul : 0,086 / 8 = 0,0107 mm
Un cm sur la feuille de dessin représente donc 0.01 mm (On peut facilement arrondir le résultat étant donné l'imprécision de la méthode) 
Il  n'y a plus qu'à tracer un trait d'un cm et y inscrire cette valeur.
 

Un exemple sur une production élève


- Un dessin d'une cellule d'épiderme d'oignon effectué suite à une observation réalisée au grossissement x600.
- La cellule occupait à peu près la totalité du diamètre du champ oculaire à ce grossissement. Le dessin réalisé mesure 7 cm.
-  L'élève à donc lu le tableau permettant les calculs d'échelle et fait l'opération 0,26 / 7 = 0,037 mm qu'il a inscrit au dessus du trait prévu à cet effet signifiant l'échelle.


 

Ressources


- La tableau distribué aux élèves leur permettant de choisir le calcul a effectué en fonction de la taille de l'objet par rapport au diamètre du champ oculaire : Tableau (docx) et Tableau (odt).

Remarque : Le tableau est à adapter selon le diamètre du champ oculaire mesuré au faible grossissement et à compléter selon usage puisque les proportions 2/3, 3/4 etc... n'y sont pas représentées.
 
auteur(s) :

Fougerolle Gérard, professeur de SVT, clg Le Grand Champ, Grez-en-Bouère

information(s) pédagogique(s)

niveau : Collèges tous niveaux, Lycée tous niveaux

type pédagogique : démarche pédagogique

public visé : enseignant

contexte d'usage : classe

référence aux programmes :

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