QCM : Lentilles et formation des images (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans une expérience, des rayons parallèles à l’axe optique émergent de la lentille en passant par F′. Concernant les foyers de cette lentille :

Le point F′ est le foyer image associé aux rayons incidents parallèles à l’axe optique.
Le point F est traversé par les rayons incidents qui émergent parallèlement à l’axe optique.
Les foyers principaux F et F′ sont symétriques par rapport au centre optique O.
La distance OF′ correspond à la distance focale f′ exprimée en centimètres.
Les foyers principaux F et F′ sont symétriques par rapport au foyer image F′.

Le point F′ est le foyer image associé aux rayons incidents parallèles à l’axe optique. · Le point F est traversé par les rayons incidents qui émergent parallèlement à l’axe optique. · Les foyers principaux F et F′ sont symétriques par rapport au centre optique O.

Explication

Les rayons incidents parallèles à l’axe émergent en passant par le foyer image F′, tandis que les rayons passant par le foyer objet F émergent parallèlement à l’axe. Les deux foyers sont symétriques par rapport à O, et non par rapport à F′. La distance OF′ correspond à la distance focale f′, exprimée en mètres.

2. Quelle caractéristique permet de reconnaître une lentille convergente ?

Elle possède des bords plus minces que son centre.
Elle possède deux faces planes d’épaisseur constante.
Elle possède des bords plus épais que son centre.
Elle possède une surface opaque qui bloque les rayons.

Elle possède des bords plus minces que son centre.

Explication

Une lentille convergente se reconnaît à ses bords minces. Des bords épais caractérisent plutôt une lentille divergente.

3. Pour déterminer graphiquement l’image B′ d’un point objet B à travers une lentille convergente, que faut-il faire ?

Tracer un seul rayon issu de B et repérer son intersection avec l’axe optique.
Tracer au moins deux rayons issus de B et repérer leur point d’intersection.
Tracer deux rayons parallèles à l’axe et repérer leur intersection avec la lentille.
Tracer la perpendiculaire à l’axe optique passant par B et choisir son extrémité.

Tracer au moins deux rayons issus de B et repérer leur point d’intersection.

Explication

L’image B′ se construit en faisant converger au moins deux rayons issus du point objet B et en repérant leur intersection. Un seul rayon ne suffit pas à localiser le point image par cette méthode.

4. Quel rôle joue le foyer objet F dans la formation d’une image réelle par une lentille convergente ?

Il délimite la position de l’objet permettant à l’image de se former après la lentille.
Il marque le point où convergent les rayons qui traversent le centre optique.
Il indique le point où se forme l’image d’un objet placé à très grande distance.
Il sert à déterminer la distance entre l’image et le foyer image F′.

Il délimite la position de l’objet permettant à l’image de se former après la lentille.

Explication

Pour obtenir une image réelle après la lentille, l’objet doit être situé avant le foyer objet F. Le foyer image F′ indique plutôt où se forme l’image d’un objet situé à très grande distance.

5. En quoi l’iris et la rétine diffèrent-ils par leur rôle dans l’œil ?

L’iris reçoit l’image formée, tandis que la rétine régule la quantité de lumière entrante.
L’iris focalise les rayons lumineux, tandis que la rétine règle l’ouverture de la pupille.
L’iris régule la quantité de lumière entrante, tandis que la rétine reçoit l’image formée.
L’iris forme la pupille au fond de l’œil, tandis que la rétine colore sa membrane circulaire.

L’iris régule la quantité de lumière entrante, tandis que la rétine reçoit l’image formée.

Explication

L’iris contrôle l’entrée de lumière en se contractant ou en se dilatant, tandis que les images se forment sur la rétine. La rétine ne régule pas la lumière entrante : cette fonction revient à l’iris.

6. Pourquoi le cristallin modifie-t-il sa distance focale lorsque l’objet se trouve à une distance différente de l’œil ?

Pour contrôler la quantité de lumière qui pénètre dans l’œil
Pour maintenir constante la distance focale malgré le déplacement de l’objet
Pour déplacer la rétine afin qu’elle se trouve dans le plan de l’image
Pour que l’image se forme sur la rétine, dont la distance au cristallin reste fixe

Pour que l’image se forme sur la rétine, dont la distance au cristallin reste fixe

Explication

La modification de la distance focale du cristallin, appelée accommodation, permet de garder l’image nette sur la rétine fixe lorsque la distance de l’objet varie. Le contrôle de la quantité de lumière relève de l’iris, et non de l’accommodation.

7. Pour déterminer la vergence d’une lentille convergente à partir de sa distance focale image, quelle opération faut-il effectuer ?

Calculer l’inverse de la distance focale exprimée en mètres
Diviser la distance focale par la distance entre les deux foyers
Ajouter les distances du centre optique à chacun des foyers
Multiplier la distance focale par le rayon de courbure des surfaces

Calculer l’inverse de la distance focale exprimée en mètres

Explication

La vergence se calcule comme l’inverse de la distance focale image, celle-ci étant exprimée en mètres. Multiplier la distance focale par un rayon de courbure ne correspond pas à la relation donnée pour la vergence.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Lentilles et formation des images.

Qu’est-ce qu’une lentille ?

Un milieu transparent limité par deux surfaces appelées dioptres, dont l’une au moins est sphérique.

Qu’est-ce qu’une lentille convergente ?

Une lentille qui possède des bords minces.

Par quel point émergent les rayons incidents parallèles à l’axe optique ?

Le foyer image F′.

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Approfondir avec la fiche

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