QCM : Introduction aux lentilles convergentes — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quels sont les trois points particuliers qui caractérisent une lentille convergente ?

A, B et C
Le foyer, l’image et l’objet
L’axe optique, le centre et le bord
O, F et F'

O, F et F'

Explication

Une lentille convergente est caractérisée par le centre optique O, le foyer objet F et le foyer image F'. Ces trois points servent à décrire son comportement optique.

2. Quel est le sens d’une image renversée par rapport à l’objet ?

Elle a le même sens que l’objet
Elle est toujours plus grande que l’objet
Elle se forme avant la lentille
Elle a un sens inversé par rapport à l’objet

Elle a un sens inversé par rapport à l’objet

Explication

Une image renversée a un sens inversé par rapport à l’objet. À l’inverse, une image droite garde le même sens que l’objet.

3. Comment s’écrit la distance focale d’une lentille convergente ?

f' = OF' - OF
f' = AB = A'B'
f' = OA + OF'
f' = OF = OF'

f' = OF = OF'

Explication

La distance focale est la distance entre O et chacun des foyers, d’où la relation f' = OF = OF'. Cette grandeur caractérise la lentille.

4. Dans le modèle de l’œil réduit, quel élément joue le rôle de l’iris en contrôlant la quantité de lumière qui entre dans l’œil ?

La rétine
L’écran
Le diaphragme
La lentille convergente

Le diaphragme

Explication

Dans le modèle réduit, le diaphragme représente l’iris car il règle la quantité de lumière entrante. La lentille forme l’image et l’écran représente la rétine.

5. Quand dit-on qu’une lentille est mince ?

Quand elle ne possède qu’une seule surface courbe
Quand son épaisseur est très petite devant les rayons de courbure de ses faces
Quand elle forme toujours une image réelle
Quand elle est plus épaisse au centre qu’aux bords

Quand son épaisseur est très petite devant les rayons de courbure de ses faces

Explication

Une lentille est dite mince lorsque son épaisseur est très petite devant les rayons de courbure de ses faces. Le fait d’être plus épaisse au centre concerne la lentille convergente, pas la définition de la minceur.

6. Quel est le trajet d’un rayon incident parallèle à l’axe optique dans une lentille convergente ?

Il ressort en passant par F
Il ressort en passant par F'
Il ressort parallèle à l’axe optique
Il ressort en passant par O

Il ressort en passant par F'

Explication

Un rayon parallèle à l’axe optique ressort en passant par le foyer image F'. C’est l’un des rayons particuliers utilisés pour les constructions graphiques.

7. Quelle relation existe entre le foyer objet F et le foyer image F' par rapport au centre optique O ?

Ils sont séparés par une distance égale au double de la distance focale
Ils se trouvent tous deux du même côté de la lentille
Ils sont symétriques par rapport à O
Ils sont confondus avec O

Ils sont symétriques par rapport à O

Explication

Le foyer objet F et le foyer image F' sont symétriques par rapport au centre optique O. Ils ne sont donc ni confondus avec O ni du même côté de la lentille.

8. Pour construire le point B' d’une image, que faut-il faire ?

Placer B' au foyer objet F
Tracer uniquement l’axe optique et placer B' au hasard
Mesurer directement la taille de l’image sans tracer de rayon
Tracer au moins deux rayons particuliers issus de B puis prendre leur intersection

Tracer au moins deux rayons particuliers issus de B puis prendre leur intersection

Explication

La construction de B' repose sur au moins deux rayons particuliers issus de B, dont l’intersection donne la position de B'. C’est le principe central de la construction graphique.

9. Quelle expression donne le grandissement d’une image par rapport à l’objet ?

γ = OF / OF'
γ = A'B' × AB
γ = AB / A'B'
γ = A'B' / AB

γ = A'B' / AB

Explication

Le grandissement compare la taille de l’image à celle de l’objet, donc il s’écrit γ = A'B' / AB. Il s’agit d’un rapport de longueurs, donc sans unité.

10. Qu’est-ce qu’une image réelle formée par une lentille convergente ?

Une image obtenue sans traversée de la lentille
Une image située avant la lentille du côté de l’objet
Une image formée après la lentille par l’intersection des rayons
Une image qui ne peut pas être recueillie sur un écran

Une image formée après la lentille par l’intersection des rayons

Explication

Une image réelle se forme après la lentille par intersection des rayons émergents. Elle peut être recueillie sur un écran.

11. Comment reconnaît-on une lentille convergente ?

Elle est plus épaisse aux bords qu’au centre
Elle est plus épaisse au centre qu’aux bords
Elle est forcément constituée de deux faces planes
Son épaisseur est toujours négligeable devant ses rayons de courbure

Elle est plus épaisse au centre qu’aux bords

Explication

Une lentille convergente se caractérise par un centre plus épais que ses bords. Les autres propositions décrivent soit une lentille divergente, soit une propriété de la lentille mince.

12. Que permet de déterminer la construction graphique d’une image ?

Uniquement la position de l’objet
La couleur de l’image formée
La position, la taille et le sens de l’image
Seulement la distance focale de la lentille

La position, la taille et le sens de l’image

Explication

La construction graphique permet de déterminer la position, la taille et le sens de l’image. Elle ne sert pas à trouver la couleur ni la distance focale.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 12 flashcards sur Introduction aux lentilles convergentes.

Lentille convergente — définition ?

Une lentille plus épaisse au centre qu’aux bords.

Centre optique — rôle ?

Point caractéristique de la lentille, O.

Foyers — localisation ?

F et F' symétriques par rapport à O.

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