QCM : Optique géométrique et formation d'images — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que traduit la valeur absolue du grandissement d’une lentille mince convergente ?

La distance entre le centre optique et le foyer image
Le rapport entre la taille de l’image et celle de l’objet
La convergence des rayons incidents vers l’axe optique
La différence d’orientation entre l’objet et l’image

Le rapport entre la taille de l’image et celle de l’objet

Explication

La valeur absolue du grandissement compare directement les tailles de l’image et de l’objet. Elle ne tient pas compte du sens de l’image.

2. Si la valeur absolue du grandissement est supérieure à 1, comment l’image se compare-t-elle à l’objet ?

Elle est toujours renversée
Elle est de même taille que l’objet
Elle est plus grande que l’objet
Elle est plus petite que l’objet

Elle est plus grande que l’objet

Explication

Lorsque |γ| > 1, l’image est agrandie par rapport à l’objet. Le sens de l’image n’intervient pas dans cette comparaison.

3. Quel rayon permet de construire l’image sans déviation lorsqu’il traverse une lentille convergente ?

Le rayon passant par le foyer image
Le rayon parallèle à l’axe optique
Le rayon issu du sommet de l’objet
Le rayon passant par le centre optique

Le rayon passant par le centre optique

Explication

Un rayon qui passe par le centre optique n’est pas dévié. C’est l’un des trois rayons de construction de l’image.

4. Quel est le comportement d’un rayon incident parallèle à l’axe optique après traversée de la lentille ?

Il passe par le foyer objet
Il converge vers le foyer image
Il ressort parallèle à l’axe optique
Il est renvoyé vers le centre optique

Il converge vers le foyer image

Explication

Un rayon incident parallèle à l’axe optique ressort en convergeant vers le foyer image F'. L’option “ressort parallèle” correspond plutôt au rayon passant par le foyer objet.

5. À quoi correspond l’accommodation de l’œil ?

À la déformation du cristallin pour garder l’image nette sur la rétine
À l’inversion de l’image par le cerveau
À l’ouverture ou à la fermeture de la pupille
À la variation de la distance entre le cristallin et la rétine

À la déformation du cristallin pour garder l’image nette sur la rétine

Explication

L’accommodation est la déformation du cristallin qui permet de maintenir une image nette sur la rétine. La distance cristallin–rétine reste fixe.

6. Quand un objet se rapproche de l’œil, que fait le cristallin pour conserver une image nette ?

Il s’aplatit et sa distance focale augmente
Il cesse de former une image réelle
Il se déplace vers la rétine
Il se bombe et sa distance focale diminue

Il se bombe et sa distance focale diminue

Explication

Pour voir net de près, le cristallin se bombe davantage, ce qui rend l’œil plus convergent et diminue la distance focale. Cela ramène l’image sur la rétine.

7. Dans une mesure expérimentale de la distance focale, pourquoi utilise-t-on des rayons parallèles à l’axe optique ?

Pour faire apparaître la position du foyer image
Pour mesurer directement le diamètre de la lentille
Pour éviter toute convergence de la lumière
Pour obtenir une image virtuelle sur l’écran

Pour faire apparaître la position du foyer image

Explication

Des rayons parallèles convergent au foyer image, ce qui permet de repérer sa position. La distance entre la lentille et ce foyer donne la focale.

8. Quelle source d’erreur est explicitement à surveiller lors de cette mesure ?

La vitesse de propagation de la lumière
La forme de l’objet observé
La couleur de la lentille
L’alignement et la lecture des positions

L’alignement et la lecture des positions

Explication

Les principales erreurs viennent du montage, notamment de l’alignement et de la lecture des positions. Ce sont les incertitudes pratiques de la démarche expérimentale.

9. Quel est le défaut visuel caractéristique de l’hypermétropie pour les objets proches ?

L’image se forme en arrière de la rétine
L’image se forme sur la rétine sans accommodation
L’image se forme devant la rétine
L’image ne peut pas être formée par une lentille convergente

L’image se forme en arrière de la rétine

Explication

Dans l’hypermétropie, les objets proches donnent une image en arrière de la rétine, ce qui la rend floue. C’est la cause du besoin de correction.

10. Comment agit la correction par lentilles de contact chez un œil hypermétrope ?

Elle rend l’œil divergent pour voir de près
Elle réduit la distance focale équivalente pour ramener l’image sur la rétine
Elle transforme l’image réelle en image virtuelle
Elle augmente la distance entre l’œil et la rétine

Elle réduit la distance focale équivalente pour ramener l’image sur la rétine

Explication

La lentille de contact rend l’ensemble œil-lentille plus convergent, avec une focale équivalente plus petite. L’image peut ainsi se former sur la rétine.

11. Dans le modèle de l’œil réduit, par quoi représente-t-on l’iris ?

Par un diaphragme
Par une lentille divergente
Par un écran
Par un foyer optique

Par un diaphragme

Explication

L’iris est modélisé par un diaphragme dans l’œil réduit. Le cristallin est la lentille convergente et la rétine est l’écran.

12. Quelle caractéristique décrit l’image nette formée sur la rétine ?

Elle est réelle et renversée
Elle est virtuelle et renversée
Elle est virtuelle et droite
Elle est réelle et droite

Elle est réelle et renversée

Explication

L’image formée sur la rétine est réelle et renversée. Elle est ensuite interprétée à l’endroit par le cerveau.

13. Quel énoncé décrit correctement le centre optique d’une lentille mince convergente ?

C’est le point symétrique du foyer image
Un rayon qui le traverse n’est pas dévié
C’est l’extrémité de l’axe optique
C’est le point où convergent tous les rayons parallèles

Un rayon qui le traverse n’est pas dévié

Explication

Le centre optique O est le point tel qu’un rayon qui le traverse n’est pas dévié. Il sert de repère géométrique pour les constructions.

14. Quelle est la fonction de l’axe optique dans la construction des rayons ?

Il est toujours perpendiculaire à la lentille
Il indique la position exacte du foyer image
Il sert de droite de référence passant par le centre optique
Il représente l’écran où se forme l’image

Il sert de droite de référence passant par le centre optique

Explication

L’axe optique est la droite de référence qui passe par le centre optique. Il sert à décrire les rayons parallèles et les foyers.

15. Que se passe-t-il pour un rayon passant par le foyer objet d’une lentille convergente ?

Il reste confondu avec l’axe optique
Il est absorbé par la lentille
Il ressort parallèle à l’axe optique
Il converge vers le foyer image

Il ressort parallèle à l’axe optique

Explication

Un rayon passant par le foyer objet ressort parallèle à l’axe optique. C’est une propriété fondamentale des foyers.

16. À quoi correspond la distance focale d’une lentille dans ce cours ?

À la distance entre l’objet et l’image
À la distance entre l’axe optique et la lentille
À la distance entre les deux foyers seulement
À la distance entre le centre optique et le foyer image

À la distance entre le centre optique et le foyer image

Explication

La distance focale est la distance OF' entre le centre optique et le foyer image. Les foyers sont symétriques par rapport à O.

17. Dans quelle situation l’image formée par une lentille convergente est-elle réelle ?

Quand l’objet est placé avant le foyer objet
Quand l’objet est placé derrière la lentille
Quand l’objet est placé entre le foyer et la lentille
Quand l’objet est placé au niveau du foyer image

Quand l’objet est placé avant le foyer objet

Explication

Si l’objet est avant le foyer objet, l’image se forme derrière la lentille et peut être projetée sur un écran. Une image projetable est une image réelle.

18. Quelle est l’orientation de l’image obtenue par la construction à trois rayons ?

Elle est toujours de même taille que l’objet
Elle est nécessairement virtuelle
Elle est renversée par rapport à l’objet
Elle est droite par rapport à l’objet

Elle est renversée par rapport à l’objet

Explication

L’image obtenue par la construction de trois rayons est renversée. Elle peut aussi être plus grande ou plus petite selon la situation.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 18 flashcards sur Optique géométrique et formation d'images.

Grandissement — définition ?

Rapport entre taille image et objet.

Valeur absolue du γ — rôle ?

Compare tailles sans signe.

γ > 1 — signification ?

Image plus grande que l’objet.

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Consultez la fiche de révision complète sur Optique géométrique et formation d'images.

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