QCM : Lumière, images et sons (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique définit une source de lumière primaire ?

Elle devient lumineuse lorsqu’elle absorbe de l’énergie.
Elle diffuse la lumière reçue d’un autre objet.
Elle réfléchit la lumière vers plusieurs observateurs.
Elle produit sa propre lumière sans éclairage extérieur.

Elle produit sa propre lumière sans éclairage extérieur.

Explication

Une source primaire produit elle-même la lumière qu’elle émet, sans dépendre de l’éclairage d’une autre source. Un objet qui diffuse une lumière reçue est une source secondaire, et non une source primaire.

2. Comment une source de lumière secondaire devient-elle visible ?

Elle bloque les rayons lumineux entre la source et l’observateur.
Elle absorbe la lumière incidente et la transforme en obscurité.
Elle reçoit la lumière d’une source primaire puis la diffuse.
Elle produit de la lumière grâce à sa seule température.

Elle reçoit la lumière d’une source primaire puis la diffuse.

Explication

Une source secondaire est visible parce qu’elle reçoit une partie de la lumière d’une source primaire et la diffuse. L’absorption complète de la lumière ne permettrait pas sa visibilité par diffusion.

3. Dans quelle situation un objet éclairé peut-il être vu par un observateur ?

L’objet reçoit de la lumière, même si aucun rayon ne parvient aux yeux.
La lumière diffusée par l’objet atteint directement ses yeux sans obstacle.
L’objet est placé près d’une source primaire, quelle que soit sa direction.
L’objet absorbe toute la lumière incidente avant qu’elle ne reparte.

La lumière diffusée par l’objet atteint directement ses yeux sans obstacle.

Explication

Pour voir l’objet, une partie de la lumière qui en provient doit parvenir directement aux yeux, et l’objet ne doit pas tout absorber. Le simple éclairage de l’objet ne suffit pas si la lumière n’atteint pas l’observateur.

4. Pourquoi une surface diffusante peut-elle être observée sous plusieurs angles ?

Elle forme une image nette en concentrant les rayons lumineux.
Elle renvoie tous les rayons réfléchis dans une direction privilégiée.
Elle répartit la lumière réfléchie dans de nombreuses directions.
Elle empêche la lumière incidente de repartir vers l’observateur.

Elle répartit la lumière réfléchie dans de nombreuses directions.

Explication

La réflexion diffuse répartit la lumière réfléchie dans de nombreuses directions, ce qui rend l’objet visible depuis différents points de vue. Une direction privilégiée et une image nette caractérisent plutôt la réflexion spéculaire.

5. Quelle situation illustre une réflexion spéculaire ?

Une feuille mate répartit les rayons réfléchis et reste visible sous plusieurs angles.
Une surface rugueuse disperse les rayons lumineux dans des directions variées.
Un miroir lisse renvoie les rayons dans une même direction et forme une image nette.
Un tissu sombre absorbe la lumière incidente sans produire d’image nette.

Un miroir lisse renvoie les rayons dans une même direction et forme une image nette.

Explication

La réflexion spéculaire se produit sur une surface lisse, comme un miroir, et les rayons réfléchis suivent une direction commune, permettant une image nette. Une surface mate ou rugueuse produit plutôt une réflexion diffuse.

6. Quelle valeur approche la vitesse de la lumière dans le vide ?

c=3,0×106 m s−1c = 3{,}0 \times 10^6\ \mathrm{m\,s^{-1}}
c=3,0×102 m s−1c = 3{,}0 \times 10^2\ \mathrm{m\,s^{-1}}
c=3,0×104 m s−1c = 3{,}0 \times 10^4\ \mathrm{m\,s^{-1}}
c=3,0×108 m s−1c = 3{,}0 \times 10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}

$$c = 3{,}0 \times 10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}$$

Explication

Dans le vide, la vitesse de la lumière vaut environ 3,0×108 m s−13{,}0 \times 10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}. Les autres valeurs correspondent à des vitesses inférieures de plusieurs facteurs de dix et ne décrivent pas la propagation lumineuse dans le vide.

7. Quelle distinction entre un point-objet et un point-image est correcte ?

Le point-objet est le recoupement des rayons, tandis que le point-image les fait partir.
Le point-objet représente l’écran, tandis que le point-image représente la source lumineuse.
Le point-objet absorbe les rayons, tandis que le point-image les diffuse vers l’extérieur.
Le point-objet est le départ des rayons, tandis que le point-image est leur point de recoupement.

Le point-objet est le départ des rayons, tandis que le point-image est leur point de recoupement.

Explication

Le point-objet correspond au point d’où partent ou se diffusent les rayons lumineux, tandis que le point-image désigne le point où ces rayons se recoupent lorsqu’une image existe. Inverser ces rôles constitue la confusion principale entre les deux notions.

8. Que protège principalement le droit d’auteur ?

La vitesse de propagation d’une image dans un dispositif optique.
L’apparence identifiable d’une personne représentée sur une photographie.
Les droits d’un auteur sur ses œuvres originales et leurs conditions d’utilisation.
La propriété matérielle d’un appareil utilisé pour créer une œuvre.

Les droits d’un auteur sur ses œuvres originales et leurs conditions d’utilisation.

Explication

Le droit d’auteur regroupe les droits de l’auteur sur ses œuvres originales et encadre leur utilisation ou leur représentation. La protection de l’image identifiable d’une personne relève du droit à l’image.

9. Que désigne le droit à l’image ?

Le droit d’un spectateur à modifier les rayons formant une image.
Le droit d’une personne à contrôler l’utilisation de son image identifiable.
Le droit d’un photographe à posséder l’appareil ayant produit l’image.
Le droit d’un auteur à fixer les conditions d’exploitation de son œuvre.

Le droit d’une personne à contrôler l’utilisation de son image identifiable.

Explication

Le droit à l’image concerne, dans certains pays, le droit d’une personne physique à disposer de son image et des éléments visibles permettant son identification. Les droits liés à une œuvre originale relèvent plutôt du droit d’auteur.

10. Quel phénomène est qualifié de périodique ?

Un phénomène dont l’intensité augmente progressivement au cours du temps
Un phénomène qui se répète de manière identique au cours du temps
Un phénomène qui change de forme à chaque répétition
Un phénomène qui apparaît à des instants séparés de façon irrégulière

Un phénomène qui se répète de manière identique au cours du temps

Explication

Un phénomène périodique reproduit le même motif au cours du temps. Un phénomène dont la répétition varie ou se transforme ne répond pas à cette définition.

11. Quelle grandeur représente la plus petite durée au bout de laquelle un motif se répète ?

La fréquence, exprimée en hertz
La vitesse, exprimée en mètres par seconde
La période, exprimée en secondes
L’amplitude, exprimée en mètres

La période, exprimée en secondes

Explication

La période est la plus petite durée nécessaire pour retrouver le même motif et elle s’exprime en secondes. La fréquence décrit plutôt le nombre de répétitions par seconde et se mesure en hertz.

12. Un signal sonore a une période de T=0,002 sT = 0{,}002\ \text{s}. Quelle est sa fréquence ?

500 Hz500\ \text{Hz}
200 Hz200\ \text{Hz}
0,002 Hz0{,}002\ \text{Hz}
2 000 Hz2\ 000\ \text{Hz}

$$500\ \text{Hz}$$

Explication

La relation f=1Tf = \frac{1}{T} donne ici f=10,002=500 Hzf = \frac{1}{0{,}002} = 500\ \text{Hz}. La période ne s’obtient pas en inversant le résultat dans la mauvaise unité : elle s’exprime en secondes.

13. Sur un oscilloscope, une période occupe 4 divisions horizontales et le balayage vaut 0,5 ms/division0{,}5\ \text{ms/division}. Quelle est la période du signal ?

4,5 ms4{,}5\ \text{ms}
2,0 ms2{,}0\ \text{ms}
8,0 ms8{,}0\ \text{ms}
0,125 ms0{,}125\ \text{ms}

$$2{,}0\ \text{ms}$$

Explication

La période se calcule avec T=N×bT = N \times b, donc T=4×0,5=2,0 msT = 4 \times 0{,}5 = 2{,}0\ \text{ms}. Diviser le balayage par le nombre de divisions ne correspond pas à la méthode de mesure demandée.

14. Quel rôle jouent les parties creuses d’un instrument de musique ?

Elles amplifient les sons produits pour les rendre audibles
Elles créent les vibrations initiales des cordes ou de la peau
Elles déterminent la fréquence fondamentale de chaque note
Elles transforment les vibrations sonores en signaux électriques

Elles amplifient les sons produits pour les rendre audibles

Explication

Les parties creuses amplifient les sons déjà produits afin de les rendre audibles par l’oreille humaine. Les vibrations initiales proviennent notamment des cordes ou de la peau de l’instrument.

15. Deux notes sont jouées avec des fréquences différentes. Laquelle est la plus aiguë ?

Celle dont l’amplitude est la plus grande
Celle dont la durée est la plus longue
Celle dont la fréquence est la plus élevée
Celle dont la fréquence est la plus faible

Celle dont la fréquence est la plus élevée

Explication

La hauteur d’une note augmente avec sa fréquence : une fréquence plus élevée correspond à un son plus aigu. L’amplitude influence principalement l’intensité perçue, et non la hauteur.

16. Deux instruments jouent la même note, mais leurs sons sont reconnaissables. Quelle propriété explique cette différence ?

La hauteur, liée à la durée de leurs signaux
La période, liée à l’amplitude de leurs signaux
Le timbre, lié à la forme de leurs signaux
L’intensité, liée à la fréquence de leurs signaux

Le timbre, lié à la forme de leurs signaux

Explication

Le timbre permet de distinguer une même note jouée par des instruments différents, car leurs signaux ont des formes différentes. La hauteur dépend plutôt de la fréquence du signal.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 30 flashcards sur Lumière, images et sons.

Qu'est-ce qu'une source de lumière primaire ?

Un objet qui produit sa propre lumière sans être éclairé.

Qu'est-ce qu'une source de lumière secondaire ?

Un objet qui reçoit et diffuse la lumière d'une source primaire.

Quelle condition doit remplir la lumière pour voir un objet ?

Elle doit parvenir directement aux yeux sans obstacle.

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