QCM : Lentille convergente (12 questions)

Question 1

1. Quelle caractéristique distingue une lentille convergente ?

Elle est plus épaisse au centre qu’à ses bords et possède deux foyers.

Elle est plus épaisse sur les bords qu’en son centre et possède deux foyers.

Elle présente une épaisseur uniforme et possède un seul foyer.

Elle est plus épaisse au centre et ne possède pas de centre optique.

Explication

Une lentille convergente est plus épaisse au centre qu’aux bords et possède un centre optique O ainsi que deux foyers F et F’. La deuxième proposition décrit plutôt la forme d’une lentille divergente, tandis que les autres propositions donnent un nombre de foyers ou une structure incorrects.

Answer

Elle est plus épaisse au centre qu’à ses bords et possède deux foyers.

Question 2

2. Comment définit-on la distance focale image d’une lentille convergente ?

Elle est donnée par

f’ = OO

et sa valeur est positive en centimètres.

Elle est donnée par

f’ = OF’

et sa valeur est positive en mètres.

Elle est donnée par

f’ = F’F

et sa valeur dépend du côté choisi.

Elle est donnée par

f’ = OF

et sa valeur est négative en mètres.

Explication

La distance focale image est la distance $f’ = OF’$ , exprimée en mètres, avec $f’ > 0$ pour une lentille convergente. La distance algébrique d’un point peut être négative, mais cela ne rend pas la distance focale image négative.

Answer

Elle est donnée par $$f’ = OF’$$ et sa valeur est positive en mètres.

Question 3

3. Lors de la construction de l’image d’un point B par une lentille convergente, quel rayon n’est pas dévié ?

Le rayon qui arrive parallèlement à l’axe optique.

Le rayon qui ressort en passant par le foyer image F’.

Le rayon qui passe par le centre optique O.

Le rayon qui passe par le foyer objet F.

Explication

Un rayon passant par le centre optique O traverse une lentille mince sans être dévié. Un rayon parallèle à l’axe ressort en passant par F’, tandis qu’un rayon passant par F ressort parallèlement à l’axe.

Answer

Le rayon qui passe par le centre optique O.

Question 4

4. Pour un objet réel à gauche d’une lentille convergente et une image réelle à droite, quelles sont les distances algébriques correspondantes ?

OA < 0

pour l’objet et

OA’ > 0

pour l’image.

OA < 0

pour l’objet et

OA’ < 0

pour l’image.

OA > 0

pour l’objet et

OA’ > 0

pour l’image.

OA > 0

pour l’objet et

OA’ < 0

pour l’image.

Explication

Avec la convention de signes adoptée, un objet réel placé à gauche vérifie $OA < 0$ et une image réelle située à droite vérifie $OA’ > 0$ . Les autres combinaisons inversent l’un des côtés ou les deux côtés par rapport aux signes associés aux positions indiquées.

Answer

$$OA < 0$$ pour l’objet et $$OA’ > 0$$ pour l’image.

Question 5

5. Quelle relation permet de relier les positions d’un objet et de son image avec la distance focale d’une lentille mince convergente ?

OA’ - OA = f’

\frac{1}{OA} - \frac{1}{f’} = \frac{1}{OA’}

\frac{1}{OA’} + \frac{1}{OA} = \frac{1}{f’}

\frac{1}{OA’} - \frac{1}{OA} = \frac{1}{f’}

Explication

La relation de conjugaison s’écrit $\frac{1}{OA’} - \frac{1}{OA} = \frac{1}{f’}$ pour une lentille mince convergente. La troisième expression change le signe de la différence, tandis que la deuxième et la quatrième ne correspondent pas à cette relation.

Answer

$$\frac{1}{OA’} - \frac{1}{OA} = \frac{1}{f’}$$

Question 6

6. Une image virtuelle formée à gauche d’une lentille possède quelle distance algébrique ?

Elle vérifie

OA’ = 0

, car elle ne se forme pas sur un écran.

Elle vérifie

OA’ < 0

, car une image virtuelle est toujours située au foyer.

Elle vérifie

OA’ < 0

, car la gauche correspond au sens négatif.

Elle vérifie

OA’ > 0

, car toute image possède une distance positive.

Explication

La convention choisit la direction vers la droite comme sens positif ; une image virtuelle située à gauche vérifie donc $OA’ < 0$ . Elle n’est pas nécessairement située au foyer, et son caractère virtuel ne signifie pas que sa distance soit nulle.

Answer

Elle vérifie $$OA’ < 0$$, car la gauche correspond au sens négatif.

Question 7

7. Comment exprime-t-on le grandissement d’une lentille en fonction des tailles et des positions algébriques ?

\gamma = \frac{A’B’}{AB} = \frac{OA’}{OA}

\gamma = \frac{AB}{A’B’} = \frac{OA}{OA’}

\gamma = A’B’ - AB = OA’ - OA

\gamma = \frac{A’B’}{OA} = \frac{AB}{OA’}

Explication

Le grandissement est le rapport de la taille algébrique de l’image à celle de l’objet, et il est aussi égal au rapport des distances algébriques : $\gamma = \frac{A’B’}{AB} = \frac{OA’}{OA}$ . La deuxième proposition donne l’inverse, tandis que les autres utilisent des différences ou des rapports incompatibles.

Answer

$$\gamma = \frac{A’B’}{AB} = \frac{OA’}{OA}$$

Question 8

8. Une lentille produit une image avec $\gamma = -1{,}5$ ; quelles sont son orientation et sa taille par rapport à l’objet ?

L’image est renversée et agrandie.

L’image est renversée et réduite.

L’image est droite et réduite.

L’image est droite et agrandie.

Explication

Le signe négatif de $\gamma$ indique une image renversée, tandis que $|\gamma| = 1{,}5 > 1$ indique une image agrandie. Confondre le signe avec la taille conduirait à attribuer à tort l’agrandissement ou la réduction à la seule valeur négative.

Answer

L’image est renversée et agrandie.

Question 9

9. Pour une lentille convergente, que peut-on conclure lorsque l’objet est placé au-delà de $2f’$ , avec $|OA| > 2f’$ ?

L’image est virtuelle, renversée et réduite

L’image est réelle, droite et agrandie

L’image est réelle, renversée et réduite

L’image est virtuelle, droite et agrandie

Explication

Un objet placé au-delà de $2f’$ produit une image réelle et renversée, dont la taille est réduite. Une image virtuelle, droite et agrandie apparaît lorsque l’objet est situé entre $O$ et $F$ .

Answer

L’image est réelle, renversée et réduite

Question 10

10. Quel type d’image une lentille convergente forme-t-elle lorsqu’un objet est placé entre le centre optique $O$ et le foyer $F$ , avec $|OA| < f’$ ?

Une image réelle, renversée et réduite

Une image virtuelle, droite et agrandie

Une image virtuelle, renversée et réduite

Une image réelle, droite et agrandie

Explication

Lorsque l’objet se trouve entre $O$ et $F$ , l’image obtenue est virtuelle, droite et agrandie. Une image réelle et renversée correspond à un objet placé au-delà du foyer.

Answer

Une image virtuelle, droite et agrandie

Question 11

11. Comment réalise-t-on la mise au point d’une image réelle formée par une lentille ?

On modifie la luminosité jusqu’à faire disparaître le flou

On place l’écran entre le centre optique et le foyer

On déplace la lentille ou l’écran jusqu’à obtenir une image nette

On rapproche l’objet du foyer jusqu’à rendre l’image virtuelle

Explication

La mise au point consiste à déplacer la lentille ou l’écran afin que l’image réelle soit nette sur l’écran. Modifier la luminosité ne change pas la position de formation de l’image.

Answer

On déplace la lentille ou l’écran jusqu’à obtenir une image nette

Question 12

12. Quelle différence permet de distinguer une image réelle d’une image virtuelle lors d’une expérience avec un écran ?

Une image réelle peut être projetée sur l’écran, contrairement à une image virtuelle

Une image virtuelle est toujours agrandie, tandis qu’une image réelle est toujours réduite

Une image virtuelle peut être projetée sur l’écran, contrairement à une image réelle

Une image réelle est toujours droite, tandis qu’une image virtuelle est toujours renversée

Explication

Une image réelle est formée par la convergence effective des rayons et peut être recueillie sur un écran. Une image virtuelle ne peut pas être projetée sur un écran, même si elle peut être observée par l’œil.

Answer

Une image réelle peut être projetée sur l’écran, contrairement à une image virtuelle

QCM : Lentille convergente (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique distingue une lentille convergente ?

2. Comment définit-on la distance focale image d’une lentille convergente ?

3. Lors de la construction de l’image d’un point B par une lentille convergente, quel rayon n’est pas dévié ?

4. Pour un objet réel à gauche d’une lentille convergente et une image réelle à droite, quelles sont les distances algébriques correspondantes ?

5. Quelle relation permet de relier les positions d’un objet et de son image avec la distance focale d’une lentille mince convergente ?

6. Une image virtuelle formée à gauche d’une lentille possède quelle distance algébrique ?

7. Comment exprime-t-on le grandissement d’une lentille en fonction des tailles et des positions algébriques ?

8. Une lentille produit une image avec $\gamma = -1{,}5$ ; quelles sont son orientation et sa taille par rapport à l’objet ?

9. Pour une lentille convergente, que peut-on conclure lorsque l’objet est placé au-delà de $2f’$ , avec $|OA| > 2f’$ ?

10. Quel type d’image une lentille convergente forme-t-elle lorsqu’un objet est placé entre le centre optique $O$ et le foyer $F$ , avec $|OA| < f’$ ?

11. Comment réalise-t-on la mise au point d’une image réelle formée par une lentille ?

12. Quelle différence permet de distinguer une image réelle d’une image virtuelle lors d’une expérience avec un écran ?

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QCM : Lentille convergente (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique distingue une lentille convergente ?

2. Comment définit-on la distance focale image d’une lentille convergente ?

3. Lors de la construction de l’image d’un point B par une lentille convergente, quel rayon n’est pas dévié ?

4. Pour un objet réel à gauche d’une lentille convergente et une image réelle à droite, quelles sont les distances algébriques correspondantes ?

5. Quelle relation permet de relier les positions d’un objet et de son image avec la distance focale d’une lentille mince convergente ?

6. Une image virtuelle formée à gauche d’une lentille possède quelle distance algébrique ?

7. Comment exprime-t-on le grandissement d’une lentille en fonction des tailles et des positions algébriques ?

8. Une lentille produit une image avec γ=−1,5\gamma = -1{,}5γ=−1,5 ; quelles sont son orientation et sa taille par rapport à l’objet ?

9. Pour une lentille convergente, que peut-on conclure lorsque l’objet est placé au-delà de 2f’2f’2f’, avec ∣OA∣>2f’|OA| > 2f’∣OA∣>2f’ ?

10. Quel type d’image une lentille convergente forme-t-elle lorsqu’un objet est placé entre le centre optique OOO et le foyer FFF, avec ∣OA∣<f’|OA| < f’∣OA∣<f’ ?

11. Comment réalise-t-on la mise au point d’une image réelle formée par une lentille ?

12. Quelle différence permet de distinguer une image réelle d’une image virtuelle lors d’une expérience avec un écran ?

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8. Une lentille produit une image avec $\gamma = -1{,}5$ ; quelles sont son orientation et sa taille par rapport à l’objet ?

9. Pour une lentille convergente, que peut-on conclure lorsque l’objet est placé au-delà de $2f’$ , avec $|OA| > 2f’$ ?

10. Quel type d’image une lentille convergente forme-t-elle lorsqu’un objet est placé entre le centre optique $O$ et le foyer $F$ , avec $|OA| < f’$ ?