Flashcards : Optique géométrique — 39 cartes

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1Question

Quelle est la formule de l'indice de réfraction d'un milieu ?

Réponse

n=cv1n = \frac{c}{v} \ge 1 avec c3×108 m/sc \approx 3 \times 10^8\ \mathrm{m/s}.

2Question

Que signifie un indice de réfraction plus grand ?

Réponse

Le milieu est plus réfringent.

3Question

Selon le principe de Fermat, quel chemin suit la lumière ?

Réponse

Le trajet de plus court temps.

4Question

Que stipulent les lois de Snell-Descartes pour la réflexion ?

Réponse

L'angle réfléchi i1i_1' est égal à i1-i_1.

5Question

Quelle relation impose la loi de Snell-Descartes pour la réfraction ?

Réponse

n1sin(i1)=n2sin(i2)n_1\sin(i_1) = n_2\sin(i_2).

6Question

Quelle est la formule de l'angle limite quand n1>n2n_1 > n_2 ?

Réponse

ic=arcsin(n2n1)i_c = \arcsin\left(\frac{n_2}{n_1}\right).

7Question

Quand se produit la réflexion totale ?

Réponse

Quand i1>ici_1 > i_c, aucun rayon n'est transmis et 100 % de l'énergie est réfléchie.

8Question

Quelle est la formule de l'ouverture numérique d'une fibre optique ?

Réponse

ON=sin(θe,max)=nc2ng2\mathrm{ON} = \sin(\theta_{e,\max}) = \sqrt{n_c^2 - n_g^2}.

9Question

Que signifie le stigmatisme rigoureux en optique ?

Réponse

Tout rayon issu d’un point objet A converge exactement en un point image A′.

10Question

Quel miroir est rigoureusement stigmatique pour tout point ?

Réponse

Le miroir plan.

11Question

Qu'imposent les conditions de Gauss en optique ?

Réponse

D’utiliser des rayons paraxiaux peu inclinés et proches de l’axe optique.

12Question

Que sont les rayons paraxiaux selon les conditions de Gauss ?

Réponse

Des rayons peu inclinés par rapport à l’axe optique et proches de celui-ci.

13Question

Quelle approximation fait-on pour sin(θ)\sin(\theta) en conditions de Gauss ?

Réponse

sin(θ)θ\sin(\theta) \approx \theta.

14Question

Quelle approximation fait-on pour tan(θ)\tan(\theta) en conditions de Gauss ?

Réponse

tan(θ)θ\tan(\theta) \approx \theta.

15Question

Quelle approximation fait-on pour cos(θ)\cos(\theta) en conditions de Gauss ?

Réponse

cos(θ)1\cos(\theta) \approx 1.

16Question

Quelle est la relation de conjugaison de Descartes avec origine au centre optique O ?

Réponse

1OA1OA=1f=V\frac{1}{\overline{OA'}}-\frac{1}{\overline{OA}}=\frac{1}{f'}=V.

17Question

Comment s'exprime le grandissement γ\gamma avec origine au centre optique O ?

Réponse

γ=ABAB=OAOA\gamma=\frac{\overline{A'B'}}{\overline{AB}}=\frac{\overline{OA'}}{\overline{OA}}.

18Question

Quelle est la relation de conjugaison de Newton avec origine aux foyers F et F′ ?

Réponse

FAFA=f2\overline{FA}\cdot\overline{F'A'}=-f'^2.

19Question

Comment s'exprime le grandissement γ\gamma avec origine aux foyers F et F′ ?

Réponse

γ=fFA=FAf\gamma=-\frac{f'}{\overline{FA}}=-\frac{\overline{F'A'}}{f'}.

20Question

Quelle est la définition de la vergence VV d'une lentille ?

Réponse

V=1fV=\frac{1}{f'} exprimée en dioptries (δ ou m⁻¹).

21Question

Quelle condition sur ff' caractérise une lentille convergente ?

Réponse

f>0f'>0 pour une lentille convergente.

22Question

Quelle condition sur ff' caractérise une lentille divergente ?

Réponse

f<0f'<0 pour une lentille divergente.

23Question

Où converge un faisceau incident parallèle incliné d'un angle θ\theta ?

Réponse

Dans le plan focal image en un foyer secondaire image FiF'_i tel que FFi=ftan(θ)fθ\overline{F'F'_i}=f'\tan(\theta)\approx f'\theta.

24Question

Qu'est-ce qu'une lunette astronomique afocale ?

Réponse

Une lunette associant un objectif convergent de grande focale et un oculaire convergent de courte focale avec foyers conjoints.

25Question

Quelle est la condition d’afocalité d’une lunette ?

Réponse

La distance entre les centres optiques vaut f1+f2f'_1 + f'_2.

26Question

Comment se calcule le grossissement d’une lunette ?

Réponse

Il vaut G=f1f2G = -\frac{f'_1}{f'_2}, le signe négatif indique une image renversée.

27Question

Comment est modélisé l’œil réduit ?

Réponse

Par une lentille à distance focale variable projetant l’image sur une rétine fixe à environ 15 mm.

28Question

Qu'est-ce que le punctum remotum ?

Réponse

Le point le plus éloigné vu sans accommodation, infini pour un œil normal.

29Question

Qu'est-ce que le punctum proximum ?

Réponse

Le point le plus proche vu avec accommodation maximale, situé à environ 25 cm.

30Question

Comment fonctionne une loupe ?

Réponse

C’est une lentille convergente avec un objet entre F et O formant une image virtuelle, droite et agrandie.

31Question

Quelle est la formule du grossissement commercial d’une loupe ?

Réponse

Gc=dPPf=0,25fG_c = \frac{d_{PP}}{f'} = \frac{0{,}25}{f'}.

32Question

Que fait-on en autocollimation pour mesurer la focale ?

Réponse

On place un miroir plan derrière la lentille et on déplace l’ensemble devant un objet.

33Question

Quelle est la relation entre la distance lentille-objet et la focale en autocollimation ?

Réponse

La distance lentille-objet vaut exactement la focale image ff'.

34Question

Quelle est la valeur de OAˉ\bar{OA} en autocollimation ?

Réponse

OA=f\overline{OA} = -f'.

35Question

Quelle est la condition sur le grandissement γ\gamma dans la méthode de Silbermann ?

Réponse

Le grandissement vaut γ=1\gamma = -1.

36Question

Quelle est la distance objet-écran DD dans la méthode de Silbermann quand l’image est renversée et même taille ?

Réponse

La distance objet-écran vaut D=4fD = 4f'.

37Question

Quelles sont les positions OA\overline{OA} et OA\overline{OA'} dans la méthode de Silbermann ?

Réponse

OA=2f\overline{OA} = -2f' et OA=+2f\overline{OA'} = +2f'.

38Question

Quelle condition doit vérifier la distance objet-écran DD dans la méthode de Bessel ?

Réponse

DD doit être strictement supérieure à 4f4f'.

39Question

Quelle est la formule de la focale ff' dans la méthode de Bessel ?

Réponse

f=D2d24Df' = \frac{D^2 - d^2}{4D}dd est la distance entre les deux positions de la lentille.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 16 questions sur Optique géométrique.

1. Comment varie l’indice de réfraction d’un milieu lorsque la vitesse de propagation de la lumière y diminue, la célérité dans le vide restant constante ?

2. Selon le principe de Fermat, quel critère caractérise le trajet suivi par la lumière entre deux points ?

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Consultez la fiche

Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Optique géométrique.

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