QCM : Réception et formation de la lumière (15 questions)

Explication

Une lentille convergente est convexe, avec des bords plus fins que son centre, et fait converger les rayons. La lentille divergente est concave et fait diverger les rayons; les deux autres choix associent incorrectement la forme et le comportement optique.

Explication

Une lentille divergente est concave : ses bords sont plus épais que son centre et elle écarte les rayons qui la traversent. Le choix convergent inverse l’effet sur les rayons, tandis que les autres propositions attribuent une forme inadaptée.

Explication

Les foyers objet F et image F′ sont symétriques par rapport au centre optique O : ils se trouvent à la même distance de O, de part et d’autre de la lentille. Les autres réponses placent les foyers du même côté, confondent foyer et centre, ou doublent la distance.

Explication

La distance focale image est la distance entre le centre optique O et le foyer image F′, soit $f′ = OF′ = 8\ \text{cm}$. Une distance objet-lentille ne définit pas cette grandeur; les valeurs 4 cm et 16 cm résultent d’une modification erronée de la distance donnée.

Explication

Un objet placé avant la lentille est réel, et une image qui se forme après la lentille est réelle. « Objet virtuel » inverse la qualification de l’objet, tandis que « image virtuelle » ne correspond pas à sa formation après la lentille.

Explication

Après avoir repéré B′, on place A′ de sorte que le segment image A′B′ soit perpendiculaire à l’axe optique. Le parallélisme avec l’axe confond l’orientation de l’image avec celle de l’axe, et l’intersection des rayons issus de A n’est pas l’étape demandée.

Explication

Le rayon passant par O n’est pas dévié, le rayon parallèle à l’axe émerge par F′, et celui qui passe par F ressort parallèlement à l’axe. « Par F′ » pour le rayon passant par F confond les foyers objet et image.

Explication

Le grandissement est négatif lorsque l’image et l’objet sont de sens opposés. Le signe positif correspond à une image dans le même sens, tandis que la taille seule ne détermine pas le sens du grandissement.

Explication

Le théorème de Thalès relie le rapport des tailles au rapport des distances correspondantes mesurées depuis O : $\frac{A′B′}{AB}=\frac{OA′}{OA}=\frac{OB′}{OB}$. Inverser les tailles inverse le rapport, et remplacer les rapports par des différences ne respecte pas cette relation.

Explication

Lorsque la valeur absolue du grandissement vaut 1, les tailles de l’image et de l’objet sont égales. Cette valeur absolue ne signifie ni que l’image est nulle ou doublée, ni qu’elle donne à elle seule le sens de l’image.

Explication

L’œil réel comprend notamment l’iris, des milieux transparents comme la cornée et le cristallin, ainsi que la rétine. Le diaphragme, la lentille mince et l’écran appartiennent au modèle réduit, tandis que les cellules photosensibles sont des éléments de la rétine.

Explication

L’iris adapte le diamètre de la pupille à l’éclairement et limite ainsi la lumière entrante ; dans une forte lumière, il réduit l’ouverture. Augmenter la pupille accroîtrait la lumière entrante, et la rétine ne règle pas cette ouverture.

Explication

Dans le modèle réduit, le diaphragme représente l’iris et la pupille, la lentille convergente l’ensemble cornée-cristallin, et l’écran la rétine. L’association qui place l’écran en deuxième position lui attribue à tort le rôle du système optique.

Explication

L’accommodation consiste à modifier la distance focale du cristallin afin que la vision reste nette quelle que soit la distance de l’objet. Le diamètre pupillaire règle la lumière entrante, tandis que la distance cristallin-rétine est fixe.

Explication

La distance entre le cristallin et la rétine est fixe dans l’œil réel, et une vision nette exige que l’image se forme sur la rétine. La mise au point ne repose donc pas sur le déplacement de la rétine.