QCM : La lunette astronomique afocale (6 questions)

Question 1

1. Une lunette afocale observe un objet lointain AB supposé à l’infini. Quelle succession décrit la formation de l’image ?

L’oculaire forme A1B1 dans le plan focal commun, puis l’objectif donne A’B’ à l’infini

L’objectif forme A1B1 dans le plan focal commun, puis l’oculaire donne A’B’ près de la lunette

L’objectif forme A1B1 hors du plan focal commun, puis l’oculaire donne A’B’ à l’infini

L’objectif forme A1B1 dans le plan focal commun, puis l’oculaire donne A’B’ à l’infini

Explication

Dans une lunette afocale, l’objectif forme l’image intermédiaire dans le plan focal commun; cette image sert d’objet à l’oculaire, qui forme l’image finale à l’infini. Inverser les lentilles, déplacer l’image intermédiaire hors du plan commun ou rapprocher l’image finale contredit cette formation.

Answer

L’objectif forme A1B1 dans le plan focal commun, puis l’oculaire donne A’B’ à l’infini

Question 2

2. Une personne souhaite observer une image aussi lumineuse que possible avec une lunette astronomique. Où doit-elle placer son œil ?

Sur le cercle oculaire

Au niveau de l’oculaire

Sur l’image intermédiaire

Au niveau de l’objectif

Explication

Pour obtenir l’image la plus lumineuse possible, l’œil doit être placé sur le cercle oculaire. L’objectif et l’oculaire sont les lentilles de la lunette, tandis que l’image intermédiaire est formée entre elles.

Answer

Sur le cercle oculaire

Question 3

3. Une lunette astronomique montre une étoile sous un angle de $\alpha'=0{,}12\,\text{rad}$ , alors que l’étoile est vue à l’œil nu sous un angle de $\alpha=0{,}003\,\text{rad}$ . Quel est le grossissement $G$ de la lunette ?

0{,}00036

-40

-0{,}025

40

Explication

La relation est $G=-\frac{\alpha'}{\alpha}$ , donc $G=-\frac{0{,}12}{0{,}003}=-40$ . La valeur $40$ omet le signe négatif, $-0{,}025$ inverse le rapport et $0{,}00036$ correspond au produit des angles.

Answer

L’objectif convergent a une grande distance focale

Answer

La lunette est afocale

Answer

Deux lentilles convergentes

Question 4

4. Lors de l’identification des deux lentilles d’une lunette, quelle caractéristique permet de reconnaître l’objectif L1 par rapport à l’oculaire L2 ?

L’objectif convergent a un grand diamètre par définition

L’objectif divergent a une grande distance focale

L’objectif convergent a une faible distance focale

L’objectif convergent a une grande distance focale

Explication

L’objectif L1 est une lentille convergente de grande distance focale, tandis que l’oculaire L2 est convergent et de faible distance focale. La faible distance focale caractérise l’oculaire, une lentille divergente ne convient pas, et le diamètre ne définit pas cette distinction.

Question 5

5. En réglant une lunette, on place le foyer image F’1 de l’objectif au même point que le foyer objet F2 de l’oculaire. Quelle propriété obtient-on ?

La lunette est divergente

La lunette est convergente

La lunette est afocale

La lunette est dépourvue de foyer

Explication

Une lunette est afocale lorsque le foyer image de l’objectif et le foyer objet de l’oculaire sont confondus. La coïncidence des centres optiques ou des foyers d’une même lentille ne définit pas cette condition.

Question 6

6. Quel système optique modélise une lunette astronomique utilisée pour observer un objet très lointain supposé à l’infini ?

Deux lentilles divergentes

Deux miroirs convergents

Un miroir et une lentille convergente

Deux lentilles convergentes

Explication

La lunette astronomique est modélisée par deux lentilles convergentes et sert à observer des objets très lointains, supposés à l’infini. Les miroirs, les lentilles divergentes et le système mixte ne correspondent pas à cette constitution.

QCM : La lunette astronomique afocale (6 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une lunette afocale observe un objet lointain AB supposé à l’infini. Quelle succession décrit la formation de l’image ?

2. Une personne souhaite observer une image aussi lumineuse que possible avec une lunette astronomique. Où doit-elle placer son œil ?

3. Une lunette astronomique montre une étoile sous un angle de $\alpha'=0{,}12\,\text{rad}$ , alors que l’étoile est vue à l’œil nu sous un angle de $\alpha=0{,}003\,\text{rad}$ . Quel est le grossissement $G$ de la lunette ?

4. Lors de l’identification des deux lentilles d’une lunette, quelle caractéristique permet de reconnaître l’objectif L1 par rapport à l’oculaire L2 ?

5. En réglant une lunette, on place le foyer image F’1 de l’objectif au même point que le foyer objet F2 de l’oculaire. Quelle propriété obtient-on ?

6. Quel système optique modélise une lunette astronomique utilisée pour observer un objet très lointain supposé à l’infini ?

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QCM : La lunette astronomique afocale (6 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une lunette afocale observe un objet lointain AB supposé à l’infini. Quelle succession décrit la formation de l’image ?

2. Une personne souhaite observer une image aussi lumineuse que possible avec une lunette astronomique. Où doit-elle placer son œil ?

3. Une lunette astronomique montre une étoile sous un angle de α′=0,12 rad\alpha'=0{,}12\,\text{rad}α′=0,12rad, alors que l’étoile est vue à l’œil nu sous un angle de α=0,003 rad\alpha=0{,}003\,\text{rad}α=0,003rad. Quel est le grossissement GGG de la lunette ?

4. Lors de l’identification des deux lentilles d’une lunette, quelle caractéristique permet de reconnaître l’objectif L1 par rapport à l’oculaire L2 ?

5. En réglant une lunette, on place le foyer image F’1 de l’objectif au même point que le foyer objet F2 de l’oculaire. Quelle propriété obtient-on ?

6. Quel système optique modélise une lunette astronomique utilisée pour observer un objet très lointain supposé à l’infini ?

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3. Une lunette astronomique montre une étoile sous un angle de $\alpha'=0{,}12\,\text{rad}$ , alors que l’étoile est vue à l’œil nu sous un angle de $\alpha=0{,}003\,\text{rad}$ . Quel est le grossissement $G$ de la lunette ?