Flashcards : Optique géométrique et focométrie — 68 cartes

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1Question

Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide en m/s ?

Réponse

299792458 m/s.

2Question

Quelle formule relie la longueur d’onde λ\lambda et la fréquence ν\nu dans le vide ?

Réponse

λ=cν\lambda=\frac{c}{\nu}.

3Question

Comment se définit l’indice optique nn dans un milieu transparent ?

Réponse

n=cvn=\frac{c}{v}cc est la vitesse dans le vide et vv dans le milieu.

4Question

Quel est l’indice optique de la lumière dans le vide ?

Réponse

L’indice optique dans le vide est 1.

5Question

Quel est l’indice optique de la lumière dans l’air ?

Réponse

L’indice optique dans l’air est 1,00029.

6Question

Quel est l’indice optique de la lumière dans l’eau ?

Réponse

L’indice optique dans l’eau est 1,33.

7Question

Quel est l’indice optique de la lumière dans le plexiglas ?

Réponse

L’indice optique dans le plexiglas est 1,51.

8Question

Qu'est-ce qu'un dioptre en optique ?

Réponse

Une surface séparant deux milieux homogènes isotropes.

9Question

Que fait un faisceau incident sur un dioptre ?

Réponse

Il est partiellement réfléchi et partiellement réfracté.

10Question

Comment se propage la lumière dans un milieu transparent homogène et isotrope ?

Réponse

Elle se propage en ligne droite.

11Question

Le trajet lumineux dans un milieu homogène est-il dépendant du sens de propagation ?

Réponse

Non, il est indépendant du sens de propagation.

12Question

Quelle est la formule de la loi de réflexion ?

Réponse

r=i1r=-i_1

13Question

Que dit la loi de réflexion sur les angles d'incidence et de réflexion ?

Réponse

Ils sont égaux et de sens contraire.

14Question

Quelle est la loi de Snell-Descartes pour une lumière monochromatique ?

Réponse

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

15Question

Quelle formule donne le rayon R de la tache dans une boîte noire ?

Réponse

R=(d+D)rdR=\frac{(d+D)r}{d}

16Question

Que fait un catadioptre à deux miroirs plans perpendiculaires au rayon entrant ?

Réponse

Il renvoie le rayon émergent dans le sens inverse du rayon entrant.

17Question

À quelle hauteur doit commencer un miroir pour qu'une personne de 1,70 m se voie entièrement ?

Réponse

Le miroir doit commencer à 0,85 m du sol.

18Question

Quelle hauteur minimale doit mesurer ce miroir pour voir toute la personne ?

Réponse

Le miroir doit mesurer au moins 0,90 m de hauteur.

19Question

Quelle est la valeur de l'indice de réfraction de l'eau utilisée ?

Réponse

L'indice de réfraction est n=43n=\frac{4}{3}.

20Question

Quelle relation donne l'angle limite ilimi_{lim} pour une source ponctuelle sous l'eau ?

Réponse

sin(ilim)=1n\sin(i_{lim})=\frac{1}{n}

21Question

Quelle formule donne le rayon du disque lumineux à la surface ?

Réponse

R=htan(ilim)=1,13 mR=h\tan(i_{lim})=1,13\ \mathrm{m}

22Question

Qu'est-ce qu'un prisme en optique ?

Réponse

Un milieu transparent homogène et isotrope limité par deux dioptres plans non parallèles.

23Question

Quelle relation lie les angles internes d'un prisme ?

Réponse

Ils vérifient A=r+rA=r+r'.

24Question

Quelle formule exprime la déviation globale DD dans un prisme ?

Réponse

D=i+iAD=i+i'-A.

25Question

Quelle condition doit satisfaire l'angle d'incidence interne ii' pour qu'un rayon émerge ?

Réponse

i<906i'<90^6.

26Question

Que vaut l'angle de réfraction rr au minimum de déviation ?

Réponse

r=A2r=\frac A2.

27Question

Quelle est la condition de symétrie de la trajectoire au minimum de déviation ?

Réponse

i=ii=i'.

28Question

Comment s'exprime l'indice nn au minimum de déviation ?

Réponse

n=sin(Dmin+A2)sin(A2)n=\frac{\sin\left(\frac{D_{min}+A}{2}\right)}{\sin\left(\frac A2\right)}.

29Question

Qu'est-ce que la focométrie ?

Réponse

La focométrie détermine les éléments caractéristiques des lentilles.

30Question

Quelles conditions imposent les conditions de Gauss ?

Réponse

Un faisceau paraxial, un objet plan petit et perpendiculaire, faible inclinaison, système diaphragmé.

31Question

Quelles sont les caractéristiques d'une lentille ?

Réponse

Un corps transparent homogène d'indice n, limité par deux dioptres avec au moins une surface sphérique.

32Question

Qu'impose un rayon passant par le centre optique O ?

Réponse

Il n'est pas dévié.

33Question

Que fait un rayon parallèle à l'axe optique en traversant une lentille ?

Réponse

Il passe par le foyer image F'.

34Question

Comment sort un rayon passant par le foyer objet F d'une lentille ?

Réponse

Il émerge parallèle à l'axe optique.

35Question

Combien de rayons sont nécessaires pour construire une image avec une lentille ?

Réponse

Deux rayons suffisent.

36Question

Quelles formes caractérisent une lentille convergente ?

Réponse

Elle est biconvexe, plan-convexe ou à ménisque à bords minces.

37Question

Quelles formes caractérisent une lentille divergente ?

Réponse

Elle est biconcave, plan-concave ou à ménisque à bords larges.

38Question

Quelle condition vérifie une image réelle sur OA' ?

Réponse

OA' est strictement positive.

39Question

Peut-on recueillir une image virtuelle sur un écran ?

Réponse

Non, une image virtuelle ne peut pas être recueillie sur un écran.

40Question

Quelle formule donne la vergence d'une lentille ?

Réponse

La vergence est C=1f=1OFC=\frac1f=\frac1{OF'}.

41Question

Quelle est la relation de conjugaison de Descartes ?

Réponse

1OA1OA=1f\frac1{OA'}-\frac1{OA}=\frac1{f'}.

42Question

Comment s'exprime le grandissement optique ?

Réponse

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

43Question

Comment calcule-t-on la vergence équivalente de deux lentilles accolées ?

Réponse

La vergence équivalente est la somme des vergences, C3=C1+C2C_3=C_1+C_2.

44Question

Quelle formule donne la distance focale selon la méthode de Bessel ?

Réponse

f=D2d24Df=\frac{D^2-d^2}{4D}

45Question

Que représente D dans la formule de Bessel ?

Réponse

La distance entre l'objet et l'écran.

46Question

Que représente d dans la méthode de Bessel ?

Réponse

La distance entre les deux positions nettes de la lentille.

47Question

Quelle est la formule de la distance focale dans la méthode de Silbermann ?

Réponse

f=D4f=\frac{D}{4}

48Question

Quelle condition est posée sur d dans la méthode de Silbermann ?

Réponse

La distance d est nulle, c'est-à-dire d=0d=0.

49Question

Quelle est la taille de l'image par rapport à l'objet dans la méthode de Silbermann ?

Réponse

L'image a la même taille que l'objet.

50Question

Quelle distance focale obtient-on avec D=450 mm et d=150 mm par la méthode de Bessel ?

Réponse

La distance focale est de 100 mm.

51Question

Quelle vergence correspond à une distance focale de 100 mm ?

Réponse

La vergence est de 10 m⁻¹.

52Question

Quelle est la distance cristallin-rétine pour un œil normal ?

Réponse

Elle est de 20 mm.

53Question

Où se situe le punctum proximum d’un œil normal ?

Réponse

Il est situé à 25 cm.

54Question

Quelle est la distance focale d’un œil normal pour un objet à l’infini ?

Réponse

Elle est de 20 mm.

55Question

Quelle est la vergence d’un œil normal pour un objet à l’infini ?

Réponse

Elle est de 500 dioptries.

56Question

Pourquoi le foyer image se forme-t-il en avant de la rétine chez un œil myope ?

Réponse

Parce que le cristallin est trop convergent.

57Question

À quelle distance se trouve le punctum remotum d’un œil myope dans l’exemple donné ?

Réponse

Il est à 50 cm.

58Question

Quelle lentille corrige la myopie ?

Réponse

Une lentille divergente.

59Question

Que compense la vergence de la lentille utilisée pour corriger la myopie ?

Réponse

Elle compense l’excès de vergence de l’œil.

60Question

Comment un microscope forme-t-il son image finale ?

Réponse

L'objectif forme une image réelle agrandie utilisée par l'oculaire qui fournit une image finale à l'infini.

61Question

Quelle formule exprime le grossissement total d'un microscope ?

Réponse

Le grossissement total est G=γ1G2G=\gamma_1G_2.

62Question

Comment calcule-t-on G2G_2 quand la distance minimale de vision distincte est 25 cm ?

Réponse

G2=0,25f2G_2=\frac{0,25}{f'_2}.

63Question

Quel est le grossissement approximatif d'un microscope avec un objectif de 100 dioptries et un oculaire de 20 dioptries ?

Réponse

Le grossissement est environ G=45G=-45.

64Question

Quelle est la distance focale de la lentille convergente dans l'exemple ?

Réponse

La distance focale est de 15 cm.

65Question

À quelle distance de la lentille est placée l'objet dans l'exemple ?

Réponse

L'objet est placé à 18 cm de la lentille.

66Question

Où se forme l'image réelle dans l'exemple ?

Réponse

L'image réelle est située à 90 cm de la lentille.

67Question

Quelle est la valeur du grandissement dans cet exemple de projection ?

Réponse

Le grandissement vaut γ=OAOA=5\gamma=\frac{OA'}{OA}=-5.

68Question

Que signifie un grandissement de γ=5\gamma=-5 pour l'image ?

Réponse

L'image est inversée et cinq fois plus grande que l'objet.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 31 questions sur Optique géométrique et focométrie.

1. Quelle expression donne la longueur d’onde λ\lambda d’une lumière monochromatique dans le vide en fonction de la célérité cc et de la fréquence ν\nu ?

2. Dans un milieu transparent homogène et isotrope où la lumière se déplace à la vitesse vv, comment définit-on l’indice optique nn ?

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