QCM : Lentilles divergentes (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique décrit une lentille divergente et son usage fréquent ?

Elle est épaisse au centre, mince sur les bords et sert souvent à corriger la myopie.
Elle est mince au centre, épaisse sur les bords et sert souvent à corriger l’hypermétropie.
Elle est épaisse au centre, mince sur les bords et sert souvent à corriger l’hypermétropie.
Elle est mince au centre, épaisse sur les bords et sert souvent à corriger la myopie.

Elle est mince au centre, épaisse sur les bords et sert souvent à corriger la myopie.

Explication

Une lentille divergente est mince au centre et épaisse sur les bords, et elle sert souvent à corriger la myopie. Une lentille plus épaisse au centre correspond plutôt à une lentille convergente.

2. Comment les foyers F et F′ sont-ils situés pour une lentille divergente ?

Ils sont réels et symétriques par rapport au centre optique O.
Ils sont virtuels et placés du même côté du centre optique O.
Ils sont virtuels et symétriques par rapport au centre optique O.
Ils sont réels et placés à des distances différentes du centre optique O.

Ils sont virtuels et symétriques par rapport au centre optique O.

Explication

Pour une lentille divergente, les foyers F et F′ sont virtuels et symétriques par rapport à O. Des foyers réels caractérisent plutôt la lentille convergente dans le modèle usuel.

3. Que devient, après une lentille divergente, un rayon incident parallèle à l’axe optique ?

Il converge, et son prolongement en arrière passe par le foyer objet F.
Il ressort parallèle à l’axe optique après avoir traversé le foyer objet F.
Il traverse le centre optique O sans changer de direction.
Il diverge, et son prolongement en arrière passe par le foyer image F′.

Il diverge, et son prolongement en arrière passe par le foyer image F′.

Explication

Le rayon parallèle à l’axe ressort divergent, et son prolongement en arrière passe par F′. Un rayon qui traverse O n’est pas dévié, mais il n’est pas défini par une incidence parallèle à l’axe.

4. Un rayon se dirige vers le foyer objet F avant d’atteindre une lentille divergente : quelle direction suit-il après la lentille ?

Il traverse la lentille sans être dévié, quelle que soit sa direction incidente.
Il ressort parallèle à la droite reliant le point d’incidence à O.
Il ressort parallèle à l’axe optique.
Il ressort en divergeant comme si son prolongement passait par F′.

Il ressort parallèle à l’axe optique.

Explication

Un rayon dirigé vers le foyer objet F ressort parallèle à l’axe optique. Le rayon passant par O est celui qui traverse la lentille sans être dévié.

5. Que désigne l’image d’un objet réel placé devant une lentille divergente ?

Une image virtuelle, droite et réduite, située entre la lentille et le foyer image, du côté de l’objet
Une image réelle, droite et agrandie, située derrière la lentille, du côté opposé à l’objet
Une image virtuelle, renversée et de même taille, située au-delà du foyer image, du côté de l’objet
Une image réelle, renversée et réduite, située entre la lentille et le foyer objet, du côté opposé à l’objet

Une image virtuelle, droite et réduite, située entre la lentille et le foyer image, du côté de l’objet

Explication

Pour un objet réel placé devant une lentille divergente, l’image est virtuelle, droite et plus petite, et se forme du côté de l’objet entre la lentille et le foyer image. Une image réelle se forme du côté opposé à l’objet, ce qui ne correspond pas à cette situation.

6. Quelle relation permet de calculer la vergence C d’une lentille à partir de sa distance focale image f′ exprimée en mètres ?

C=f′C=f', avec C en dioptries
C=1(f′)2C=\frac{1}{(f')^2}, avec C en dioptries
C=−1f′C=-\frac{1}{f'}, avec C en dioptries
C=1f′C=\frac{1}{f'}, avec C en dioptries

$$C=\frac{1}{f'}$$, avec C en dioptries

Explication

La vergence est l’inverse de la distance focale image exprimée en mètres, et elle s’exprime en dioptries. La relation avec un signe moins n’est pas la formule générale : pour une lentille divergente, le signe négatif découle du fait que f′ est négative.

7. Quel rôle joue le signe du grandissement γ dans l’interprétation d’une image ?

Il indique si l’image est droite ou renversée.
Il indique de quel côté de la lentille l’image se forme.
Il indique si l’image est agrandie ou réduite.
Il indique si l’image est réelle ou virtuelle.

Il indique si l’image est droite ou renversée.

Explication

Le signe de γ renseigne sur l’orientation : un grandissement positif correspond à une image droite, tandis qu’un grandissement négatif correspond à une image renversée. La taille de l’image dépend de la valeur absolue de γ, et non de son signe.

8. Comment les résultats obtenus avec un objet virtuel situé entre O et F et avec un objet virtuel placé après F diffèrent-ils ?

Le premier donne une image réelle droite agrandie, tandis que le second donne une image virtuelle renversée de même taille.
Le premier donne une image virtuelle droite réduite, tandis que le second donne une image réelle renversée agrandie.
Le premier donne une image virtuelle renversée de même taille, tandis que le second donne une image réelle droite réduite.
Le premier donne une image réelle renversée de même taille, tandis que le second donne une image virtuelle droite agrandie.

Le premier donne une image réelle droite agrandie, tandis que le second donne une image virtuelle renversée de même taille.

Explication

Entre O et F, l’exemple donne un grandissement de +3 et une image réelle droite trois fois plus grande ; après F, il donne un grandissement de −1 et une image virtuelle renversée de même taille. L’image virtuelle droite réduite correspond à l’exemple d’un objet réel, et non à l’une de ces deux situations d’objet virtuel.

9. Lors de la résolution d’un exercice sur une lentille, pourquoi faut-il calculer le grandissement avant de déterminer la taille de l’image A′B′ ?

Parce que le grandissement, multiplié par la taille AB de l’objet, donne la taille A′B′.
Parce que le grandissement sert à vérifier graphiquement l’intersection des rayons issus de B.
Parce que le grandissement indique à lui seul si l’image est réelle ou virtuelle.
Parce que le grandissement permet d’obtenir directement la distance focale image f′.

Parce que le grandissement, multiplié par la taille AB de l’objet, donne la taille A′B′.

Explication

Le calcul de A′B′ utilise la relation A′B′ = γ × AB, ce qui explique que le grandissement soit déterminé auparavant. Le tracé des rayons sert plutôt à vérifier le résultat à la fin de la démarche.

10. Pour repérer les éléments d’une lentille divergente sur un schéma, où faut-il placer le centre optique O et l’axe optique ?

O sur un bord de la lentille et l’axe optique sur la droite verticale passant par O
O au foyer image F′ et l’axe optique sur la droite horizontale passant par F′
O au foyer objet F et l’axe optique sur la droite verticale passant par F
O au centre de la lentille et l’axe optique sur la droite horizontale passant par O

O au centre de la lentille et l’axe optique sur la droite horizontale passant par O

Explication

Le centre optique O correspond au centre de la lentille, et l’axe optique est la droite horizontale qui passe par ce point. Placer O sur un foyer confond le centre de la lentille avec un repère focal distinct.

11. Lors de la construction graphique avec une lentille divergente, quelle propriété caractérise le rayon qui traverse le centre optique O ?

Son prolongement arrière passe par le foyer image F′.
Il ressort en divergeant, même s’il était parallèle à l’axe.
Il traverse la lentille sans changer de direction.
Il ressort parallèle à l’axe optique après réfraction.

Il traverse la lentille sans changer de direction.

Explication

Le rayon passant par le centre optique O n’est pas dévié par la lentille. Le rayon dirigé vers le foyer objet F, lui, ressort parallèle à l’axe optique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Lentilles divergentes.

Que fait une lentille divergente aux rayons lumineux ?

Elle les fait diverger.

Par rapport à quel point les foyers F et F′ d’une lentille divergente sont-ils symétriques ?

Par rapport au centre optique O.

Quels sont les trois rayons particuliers d’une lentille mince ?

Le rayon parallèle à l’axe, celui dirigé vers F et celui passant par O.

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Approfondir avec la fiche

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