QCM : Introduction aux lentilles convergentes — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. À quoi correspond la distance focale d’une lentille mince convergente ?

À la distance entre le foyer objet F et le foyer image F'
À la distance entre la source lumineuse et la lentille
À la distance entre le centre optique O et le foyer image F'
À la distance entre les deux bords de la lentille

À la distance entre le centre optique O et le foyer image F'

Explication

La distance focale f' est définie par la distance OF'. Elle caractérise la lentille et s’exprime en mètres.

2. Quel est le rôle principal d’une lentille mince convergente pour un faisceau parallèle à l’axe optique ?

Le faire converger vers un point de l’axe après la lentille
Le le faire revenir vers la source
Le faire diverger en s’écartant de l’axe
Le le maintenir parallèle sans déviation

Le faire converger vers un point de l’axe après la lentille

Explication

Un faisceau parallèle à l’axe optique converge après la lentille vers un point situé sur l’axe, appelé foyer image. La divergence correspond au comportement d’une lentille divergente.

3. Dans le schéma d’une lentille mince convergente, où se trouvent les foyers objet et image ?

À égale distance du bord de la lentille seulement
Sur la lentille elle-même en dehors de l’axe
Sur une droite parallèle à l’axe optique
Sur l’axe optique Δ

Sur l’axe optique Δ

Explication

Les foyers objet F et image F' sont placés sur l’axe optique Δ. Cette disposition permet de construire correctement les rayons particuliers.

4. Quel point correspond au foyer image d’une lentille convergente ?

Le point sur l’axe où convergent les rayons après la lentille
Le point où le rayon passe sans changement de direction
Le point sur l’axe d’où partent les rayons avant la lentille
Le point situé au hasard hors de l’axe

Le point sur l’axe où convergent les rayons après la lentille

Explication

Le foyer image F' est le point de l’axe optique où convergent les rayons après leur traversée de la lentille. Le foyer objet F concerne l’incidence avant la lentille.

5. Quel trajet suit un rayon incident parallèle à l’axe optique après la lentille ?

Il ressort parallèle à l’axe optique
Il passe par le foyer objet F
Il s’arrête au centre optique O
Il passe par le foyer image F'

Il passe par le foyer image F'

Explication

Un rayon parallèle à l’axe optique ressort en passant par le foyer image F'. La règle inverse est qu’un rayon passant par F ressort parallèle à l’axe.

6. Comment une lentille mince convergente est-elle représentée sur un schéma d’optique ?

Par une double flèche verticale
Par un cercle plein
Par une ligne ondulée horizontale
Par une croix placée sur l’axe

Par une double flèche verticale

Explication

La lentille mince convergente est schématisée par une double flèche verticale. Cette convention permet de repérer facilement son centre et son axe.

7. Quelle propriété décrit correctement l’axe optique Δ sur le schéma ?

Il traverse seulement le foyer image F'
Il est parallèle à la lentille et passe au-dessus d’elle
Il relie directement la source lumineuse à l’écran
Il passe par le centre de la lentille et lui est perpendiculaire

Il passe par le centre de la lentille et lui est perpendiculaire

Explication

L’axe optique Δ est la droite de référence qui passe par le centre de la lentille et lui est perpendiculaire. Les foyers F et F' y sont placés.

8. Que devient un rayon lumineux qui passe par le centre optique O d’une lentille convergente ?

Il ressort en passant par F'
Il n’est pas dévié
Il devient parallèle à l’axe optique
Il est renvoyé vers la source

Il n’est pas dévié

Explication

Un rayon passant par le centre optique O traverse la lentille sans déviation. C’est l’une des trois règles de construction des images.

9. Quelle description caractérise une lentille mince convergente ?

Une lame plane qui ne modifie pas la direction des rayons
Un bloc opaque plus épais aux bords qu’au centre qui disperse les rayons
Un miroir courbe qui renvoie les rayons vers l’avant
Un bloc transparent plus épais au centre qu’aux bords qui fait converger les rayons

Un bloc transparent plus épais au centre qu’aux bords qui fait converger les rayons

Explication

Une lentille mince convergente est plus épaisse au centre qu’aux bords et elle modifie les rayons par réfraction de façon à les faire converger. Les autres propositions décrivent d’autres objets ou un comportement incompatible.

10. Quelle relation exprime la symétrie des foyers par rapport au centre optique O ?

OF < OF'
OF = OF'
OF' = 0
OF = 2 OF'

OF = OF'

Explication

Les foyers objet et image sont symétriques par rapport à O, donc ils sont à la même distance du centre optique. On a bien OF = OF'.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Introduction aux lentilles convergentes.

Lentille mince convergente — définition ?

Une lentille plus épaisse au centre qu’aux bords, modifiant la trajectoire des rayons lumineux.

Foyers sur l’axe — rôle ?

Points où convergent ou sortent les rayons après la lentille.

Distance focale — symbole ?

f' (ou OF') ; distance entre O et F'.

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