QCM : Optique géométrique des systèmes — 11 questions

Question 1

1. Quelle caractéristique distingue une lentille convergente d’une lentille divergente ?

Elle est concave, possède des bords larges et une vergence négative

Elle possède des foyers irréels et une vergence négative

Elle est plane, possède des bords fins et une vergence nulle

Elle est convexe, possède des bords fins et une vergence positive

Explication

Une lentille convergente est convexe, possède des bords fins, des foyers principaux réels et une vergence positive. Les foyers irréels et la vergence négative caractérisent une lentille divergente.

Answer

Elle est convexe, possède des bords fins et une vergence positive

Question 2

2. Une lentille possède des bords larges, des foyers principaux irréels et une vergence négative. De quel type s’agit-il ?

D’une lentille divergente

D’une lentille convergente

D’un dioptre sphérique convergent

D’un miroir sphérique convergent

Explication

Ces trois propriétés — bords larges, foyers irréels et vergence négative — définissent une lentille divergente.

Answer

D’une lentille divergente

Question 3

3. Quelle association définit un système catadioptrique ?

Deux dioptres, dont au moins un est sphérique

Un miroir sphérique et une lentille divergente

Deux lentilles convergentes associées

Deux miroirs plans associés

Explication

Un système catadioptrique est constitué de deux dioptres, avec au moins un dioptre sphérique.

Answer

Deux dioptres, dont au moins un est sphérique

Question 4

4. Dans un système convergent, où se situe le centre C et quels signes ont les distances focales orientées ?

C est dans le milieu le moins réfringent, avec SF < 0 et SF’ > 0

C est dans le milieu le moins réfringent, avec SF > 0 et SF’ < 0

C est dans le milieu le plus réfringent, avec SF > 0 et SF’ < 0

C est dans le milieu le plus réfringent, avec SF < 0 et SF’ > 0

Explication

Pour un système convergent, le centre C se trouve dans le milieu le plus réfringent, les foyers sont réels et les signes sont SF < 0 et SF’ > 0.

Answer

C est dans le milieu le plus réfringent, avec SF < 0 et SF’ > 0

Question 5

5. Un système possède une vergence négative et des foyers irréels. Quelle description complète lui correspond ?

Il est convergent et son centre est dans le milieu le plus réfringent

Il est divergent et son centre est dans le milieu le plus réfringent

Il est divergent et son centre est dans le milieu le moins réfringent

Il est convergent et son centre est dans le milieu le moins réfringent

Explication

Un système divergent possède une vergence négative, des foyers irréels et un centre situé dans le milieu le moins réfringent.

Answer

Il est divergent et son centre est dans le milieu le moins réfringent

Question 6

6. Quelle relation traduit la conjugaison d’une lentille entre un objet et son image ?

\(\frac{1}{\mathrm{OA'}}-\frac{1}{\mathrm{OF'}}=\frac{1}{\mathrm{OA}}\)

\(\frac{1}{\mathrm{OA'}}-\frac{1}{\mathrm{OA}}=\frac{1}{\mathrm{OF'}}\)

\(\frac{1}{\mathrm{OA}}-\frac{1}{\mathrm{OF'}}=\frac{1}{\mathrm{OA'}}\)

\(\frac{1}{\mathrm{OA'}}+\frac{1}{\mathrm{OA}}=\frac{1}{\mathrm{OF'}}\)

Explication

La relation de conjugaison d’une lentille est \(\frac{1}{\mathrm{OA'}}-\frac{1}{\mathrm{OA}}=\frac{1}{\mathrm{OF'}}\).

Answer

\(\frac{1}{\mathrm{OA'}}-\frac{1}{\mathrm{OA}}=\frac{1}{\mathrm{OF'}}\)

Question 7

7. Comment calcule-t-on la vergence d’une lentille et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

Par \(V=\frac{1}{\mathrm{OF'}}\), en dioptries

Par \(V=\frac{1}{\mathrm{OF'}}\), en mètres

Par \(V=\mathrm{OF'}^2\), en dioptries

Par \(V=\mathrm{OF'}\), en mètres

Explication

La vergence vérifie \(V=\frac{1}{\mathrm{OF'}}\) lorsque la distance focale est exprimée en mètres, et elle s’exprime en dioptries.

Answer

Par \(V=\frac{1}{\mathrm{OF'}}\), en dioptries

Question 8

8. Quelle relation de conjugaison est valable pour un dioptre sphérique en tenant compte des indices des milieux ?

\(\frac{n_1}{\mathrm{SA}}-\frac{n_2}{\mathrm{SA'}}=\frac{n_1-n_2}{\mathrm{SC}}\)

\(\frac{n_1}{\mathrm{SA}}+\frac{n_2}{\mathrm{SA'}}=\frac{n_1-n_2}{\mathrm{SC}}\)

\(\frac{n_1}{\mathrm{SA'}}-\frac{n_2}{\mathrm{SA}}=\frac{n_1+n_2}{\mathrm{SC}}\)

\(\frac{n_2}{\mathrm{SA}}-\frac{n_1}{\mathrm{SA'}}=\frac{n_1-n_2}{\mathrm{SC}}\)

Explication

La conjugaison d’un dioptre sphérique avec les indices des milieux s’écrit \(\frac{n_1}{\mathrm{SA}}-\frac{n_2}{\mathrm{SA'}}=\frac{n_1-n_2}{\mathrm{SC}}\).

Answer

\(\frac{n_1}{\mathrm{SA}}-\frac{n_2}{\mathrm{SA'}}=\frac{n_1-n_2}{\mathrm{SC}}\)

Question 9

9. Pour une lentille, quelle expression correspond au grandissement γ en fonction des positions de l’objet et de son image ?

γ = OA/OA'

γ = SA'/SA

γ = -OA'/OA

γ = OA'/OA

Explication

Pour une lentille, le grandissement est défini par γ = A'B'/AB = OA'/OA. L’expression faisant intervenir SA' et SA concerne d’autres systèmes optiques.

Answer

γ = OA'/OA

Question 10

10. Une lentille forme une image caractérisée par un grandissement γ = -0,6. Comment cette image est-elle orientée et quelle est sa taille par rapport à l’objet ?

Elle est droite et réduite

Elle est droite et agrandie

Elle est renversée et agrandie

Elle est renversée et réduite

Explication

Un grandissement négatif indique une image renversée. Comme |γ| = 0,6 est inférieur à 1, l’image est réduite.

Answer

Elle est renversée et réduite

Question 11

11. Une image possède un grandissement γ = 1,8. Quelle caractéristique décrit correctement cette image ?

Elle est agrandie, mais son orientation ne peut pas être déterminée

Elle est nécessairement renversée et réduite

Elle est droite et réduite

Elle est nécessairement droite et agrandie

Explication

La valeur |γ| = 1,8 étant supérieure à 1, l’image est agrandie. Comme le signe de γ n’est pas précisé, son orientation ne peut pas être déduite.

Answer

Elle est agrandie, mais son orientation ne peut pas être déterminée

QCM : Optique géométrique des systèmes — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique distingue une lentille convergente d’une lentille divergente ?

2. Une lentille possède des bords larges, des foyers principaux irréels et une vergence négative. De quel type s’agit-il ?

3. Quelle association définit un système catadioptrique ?

4. Dans un système convergent, où se situe le centre C et quels signes ont les distances focales orientées ?

5. Un système possède une vergence négative et des foyers irréels. Quelle description complète lui correspond ?

6. Quelle relation traduit la conjugaison d’une lentille entre un objet et son image ?

7. Comment calcule-t-on la vergence d’une lentille et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

8. Quelle relation de conjugaison est valable pour un dioptre sphérique en tenant compte des indices des milieux ?

9. Pour une lentille, quelle expression correspond au grandissement γ en fonction des positions de l’objet et de son image ?

10. Une lentille forme une image caractérisée par un grandissement γ = -0,6. Comment cette image est-elle orientée et quelle est sa taille par rapport à l’objet ?

11. Une image possède un grandissement γ = 1,8. Quelle caractéristique décrit correctement cette image ?

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