QCM : Principes et applications des lentilles convergentes — 7 questions

Question 1

1. Quelle propriété caractérise une lentille mince convergente ?

Elle est transparente, plus fine au centre et disperse les rayons

Elle bloque les rayons qui passent par son centre optique

Elle est transparente, plus épaisse au centre et fait converger les rayons lumineux

Elle est opaque et dévie les rayons vers l’extérieur

Explication

Une lentille mince convergente est bombée au centre, plus fine aux extrémités, et elle fait converger les rayons par réfraction. Le rayon passant par le centre optique n’est pas dévié.

Answer

Elle est transparente, plus épaisse au centre et fait converger les rayons lumineux

Question 2

2. Pour construire l’image d’un point objet B par une lentille convergente, quelle méthode est correcte ?

Tracer des rayons réfractés issus de B et repérer leur intersection en B′

Tracer seulement le rayon passant par F′ et prolonger son trajet

Placer directement l’image au foyer objet F

Relier B au centre optique sans tenir compte des foyers

Explication

L’image du point B se trouve à l’intersection des rayons réfractés issus de ce point, en B′. Les rayons de construction usuels passent par O, sont parallèles à l’axe ou passent par F.

Answer

Tracer des rayons réfractés issus de B et repérer leur intersection en B′

Question 3

3. Que devient l’image d’un objet situé à l’infini devant une lentille convergente ?

Elle se forme comme une image réelle dans le plan focal image, en F′

Elle reste à l’infini et ne peut pas être observée

Elle se forme comme une image virtuelle au foyer objet F

Elle se forme toujours derrière l’objet, quelle que soit la lentille

Explication

Pour un objet à l’infini, les rayons arrivent parallèles et convergent dans le plan focal image. L’image est réelle et peut être observée sur un écran placé en F′.

Answer

Elle se forme comme une image réelle dans le plan focal image, en F′

Question 4

4. Que se passe-t-il lorsqu’un objet est placé au foyer objet d’une lentille convergente ?

L’image est toujours agrandie mais reste à distance finie

L’image se forme au centre optique O

L’image est réelle et se forme sur un écran en F′

L’image est virtuelle et rejetée à l’infini

Explication

Quand l’objet est au foyer objet F, les rayons émergents deviennent parallèles et l’image est perçue à l’infini. Elle est donc virtuelle et ne peut pas être recueillie sur un écran.

Answer

L’image est virtuelle et rejetée à l’infini

Question 5

5. Quelle condition définit une lunette astronomique afocale ?

L’objectif forme une image finale sur un écran placé dans l’oculaire

Les rayons parallèles entrant ressortent parallèles, grâce à des foyers confondus

Les rayons émergents doivent converger vers le foyer objet de l’objectif

L’oculaire doit être placé avant l’objectif pour redresser les rayons

Explication

Une lunette afocale est conçue pour que les rayons parallèles en entrée ressortent parallèles en sortie. Cela est obtenu lorsque le foyer image de l’objectif et le foyer objet de l’oculaire sont confondus.

Answer

Les rayons parallèles entrant ressortent parallèles, grâce à des foyers confondus

Question 6

6. Comment définit-on le grossissement angulaire G d’une lunette ?

Par le rapport G = α′/α, avec des angles exprimés en radians

Par le rapport G = f′2/f′1, indépendamment des angles

Par le produit G = α′ × α, avec des angles en degrés

Par la différence G = α − α′, avec des angles en radians

Explication

Le grossissement compare l’angle d’observation avec la lunette à l’angle à l’œil nu, donc G = α′/α. Les angles doivent être exprimés en radians pour utiliser cette définition.

Answer

Par le rapport G = α′/α, avec des angles exprimés en radians

Question 7

7. Dans une lunette astronomique afocale observant un objet à l’infini, comment s’écrit le grossissement et quel réglage l’augmente ?

G = f′2/f′1 ; diminuer f′1 ou augmenter f′2 augmente G

G = f′1/f′2 ; augmenter f′1 ou diminuer f′2 augmente G

G = f′1 + f′2 ; augmenter les deux focales augmente G

G = f′2 − f′1 ; rapprocher les foyers diminue G

Explication

Avec l’approximation des petits angles, le grossissement d’une lunette afocale vaut G = f′1/f′2. Il augmente si la focale de l’objectif augmente ou si celle de l’oculaire diminue.

Answer

G = f′1/f′2 ; augmenter f′1 ou diminuer f′2 augmente G

QCM : Principes et applications des lentilles convergentes — 7 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété caractérise une lentille mince convergente ?

2. Pour construire l’image d’un point objet B par une lentille convergente, quelle méthode est correcte ?

3. Que devient l’image d’un objet situé à l’infini devant une lentille convergente ?

4. Que se passe-t-il lorsqu’un objet est placé au foyer objet d’une lentille convergente ?

5. Quelle condition définit une lunette astronomique afocale ?

6. Comment définit-on le grossissement angulaire G d’une lunette ?

7. Dans une lunette astronomique afocale observant un objet à l’infini, comment s’écrit le grossissement et quel réglage l’augmente ?

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