QCM : Lentilles minces convergentes — 9 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans le premier cas étudié, quelles sont les valeurs données pour la distance focale image, la position de l’objet et sa hauteur ?

OF’‾=8,0 cm\overline{OF’}=8,0\,\text{cm}, OA‾=−4 cm\overline{OA}=-4\,\text{cm} et AB‾=3 cm\overline{AB}=3\,\text{cm}
OF’‾=4,0 cm\overline{OF’}=4,0\,\text{cm}, OA‾=−8 cm\overline{OA}=-8\,\text{cm} et AB‾=3 cm\overline{AB}=3\,\text{cm}
OF’‾=4,0 cm\overline{OF’}=4,0\,\text{cm}, OA‾=−12 cm\overline{OA}=-12\,\text{cm} et AB‾=8 cm\overline{AB}=8\,\text{cm}
OF’‾=3,0 cm\overline{OF’}=3,0\,\text{cm}, OA‾=−8 cm\overline{OA}=-8\,\text{cm} et AB‾=4,0 cm\overline{AB}=4,0\,\text{cm}

$$\overline{OF’}=4,0\,\text{cm}$$, $$\overline{OA}=-8\,\text{cm}$$ et $$\overline{AB}=3\,\text{cm}$$

Explication

Le premier cas associe une distance focale image de 4,0 cm4,0\,\text{cm}, une abscisse de l’objet de −8 cm-8\,\text{cm} et une hauteur de 3 cm3\,\text{cm}. La valeur −12 cm-12\,\text{cm} correspond au second cas, et non au premier.

2. Dans une construction optique, quel sens est choisi comme sens positif horizontal ?

Le sens orienté vers le foyer objet
Le sens allant de droite à gauche
Le sens de propagation de la lumière
Le sens allant de l’objet vers le haut

Le sens de propagation de la lumière

Explication

Le sens positif horizontal suit la propagation de la lumière, qui va de la gauche vers la droite. La position à gauche de O reste toutefois associée à des abscisses négatives.

3. Un objet placé devant une lentille, du côté opposé à la propagation de la lumière, possède quelle valeur algébrique pour OA‾\overline{OA} ?

Une valeur négative
Une valeur nulle
Une valeur positive
Une valeur égale à la distance focale

Une valeur négative

Explication

L’objet placé avant la lentille se trouve à gauche du centre optique O dans le sens conventionnel, donc OA‾\overline{OA} est négative. Cette valeur ne dépend pas de la distance focale de la lentille.

4. Quelle relation permet de calculer le grandissement d’une lentille à partir des tailles algébriques de l’objet et de son image ?

γ=AB‾A’B’‾\gamma=\frac{\overline{AB}}{\overline{A’B’}}
γ=A’B’‾AB‾\gamma=\frac{\overline{A’B’}}{\overline{AB}}
γ=A’B’‾−AB‾\gamma=\overline{A’B’}-\overline{AB}
γ=OA’‾OA‾\gamma=\frac{\overline{OA’}}{\overline{OA}}

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

Explication

Le grandissement compare la taille algébrique de l’image A’B’‾\overline{A’B’} à celle de l’objet AB‾\overline{AB} selon cette relation. La grandeur OA’‾\overline{OA’} décrit la position de l’image et ne mesure pas directement sa taille.

5. Dans quel ordre général construit-on géométriquement une image par une lentille ?

Placer l’image, puis déterminer la lentille et l’objet
Mesurer la hauteur, puis supprimer l’objet du schéma
Tracer l’image, puis placer l’objet et la lentille
Placer la lentille et l’objet, puis tracer les rayons

Placer la lentille et l’objet, puis tracer les rayons

Explication

La construction commence par le placement de la lentille et de l’objet, puis les tracés géométriques permettent de repérer l’image A’B’. L’image n’est donc pas placée avant la construction comme donnée initiale.

6. Quels éléments caractérisent la représentation d’une lentille convergente ?

Deux foyers objet, O et A’
Un axe vertical, A, B et F’
Un axe optique, O, F et F’
Deux axes optiques, O, A et B

Un axe optique, O, F et F’

Explication

Le schéma d’une lentille convergente comprend un axe optique, le centre optique O, le foyer objet F et le foyer image F’. Les points A et B appartiennent à l’objet ou à l’image, pas à la définition de cette représentation.

7. Lequel de ces éléments désigne une distance dans le vocabulaire d’une lentille convergente ?

L’axe optique
Le foyer image F’
La distance focale image
Le centre optique O

La distance focale image

Explication

La distance focale image est une distance mesurée entre le centre optique et le foyer image. F’ désigne un foyer, tandis qu'O et l’axe optique désignent respectivement un point et une ligne de référence.

8. Que décrit la valeur algébrique d’un segment mesuré sur des axes orientés ?

Sa longueur et le sens de sa mesure
Son angle et sa distance focale
Sa luminosité et sa direction optique
Sa position et la nature du matériau

Sa longueur et le sens de sa mesure

Explication

La valeur algébrique associe la longueur du segment au sens dans lequel cette longueur est mesurée sur les axes orientés. La position ou la nature du matériau ne définissent pas cette valeur.

9. Lors d’une construction optique, quelle suite d’actions permet de déterminer le grandissement à partir du schéma obtenu ?

Mesurer AB‾\overline{AB} et OA‾\overline{OA}, placer ensuite F’F’, puis déterminer la position des foyers
Placer FF, F’F’ et ABAB, construire A’B’A’B’, puis mesurer OA’‾\overline{OA’} et A’B’‾\overline{A’B’}
Construire A’B’A’B’, mesurer OA’‾\overline{OA’}, puis déduire la taille de l’objet sans relever A’B’‾\overline{A’B’}
Placer FF et F’F’, mesurer AB‾\overline{AB}, puis calculer la distance focale avec la conjugaison

Placer $$F$$, $$F’$$ et $$AB$$, construire $$A’B’$$, puis mesurer $$\overline{OA’}$$ et $$\overline{A’B’}$$

Explication

La méthode consiste à placer les foyers et l’objet, construire l’image, puis relever sa position et sa taille algébrique avant de calculer le grandissement. La mesure de OA’‾\overline{OA’} renseigne sur la position de l’image, tandis que A’B’‾\overline{A’B’} renseigne sur sa taille.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 14 flashcards sur Lentilles minces convergentes.

Qu'indique la valeur algébrique d'un segment ?

Sa longueur et le sens de sa mesure selon les axes orientés.

Dans quelle direction la lumière se propage-t-elle dans les constructions ?

De la gauche vers la droite dans le sens positif horizontal.

Quelle est l'origine des axes dans les constructions optiques ?

Le centre optique O de la lentille.

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