QCM : Vision et lentilles convergentes (13 questions)

Explication

Une lentille mince convergente est transparente, limitée par deux surfaces dont au moins une n’est pas plane, et plus mince aux bords qu’au centre. L’épaisseur inversée correspond à une lentille divergente, l’opacité contredit la transparence et deux surfaces planes ne respectent pas la définition.

Explication

Une lentille convergente fait paraître plus gros un texte proche et possède des bords minces. L’association au type divergent inverse l’effet observé, tandis que les deux autres réponses associent correctement un effet à un type mais lui attribuent l’épaisseur des bords de l’autre type.

Explication

Le centre optique et les deux foyers sont alignés sur l’axe optique de la lentille. Une droite perpendiculaire, ou un point situé hors de l’axe, ne respecte pas cette disposition.

Explication

La distance focale f’ est la distance OF’, du centre optique au foyer image. OF correspond au foyer objet, tandis que FF’ relie les deux foyers et ne désigne pas f’.

Explication

Un rayon qui passe par le centre optique traverse la lentille sans déviation. Le passage par F’ caractérise un rayon incident parallèle à l’axe, et l’émergence parallèle à l’axe caractérise un rayon passant par F.

Explication

Un rayon incident parallèle à l’axe optique émerge en passant par le foyer image F’. Le foyer objet intervient pour un rayon incident qui passe par lui et ressort parallèlement à l’axe, tandis qu’un rayon passant par O n’est pas dévié.

Explication

Deux rayons particuliers au moins déterminent leur point de croisement B’, puis la projection orthogonale de B’ sur l’axe donne A’. Repérer A’ à l’intersection confond les rôles des points, tandis qu’un seul rayon ne suffit pas à localiser B’. La projection oblique ne respecte pas la construction.

Explication

Une image qui se forme après la lentille et peut être recueillie sur un écran est réelle; la position de l’objet avant F permet précisément d’obtenir ce type d’image. Une image virtuelle n’est pas recueillie sur un écran, un objet réel désigne l’objet et non son image, et le sens ne définit pas son caractère réel.

Explication

Le grandissement compare la taille de l’image à celle de l’objet : $\gamma = \frac{A’B’}{AB} = \frac{3}{2} = 1{,}5$; le rapport des distances donne également $\frac{6}{4} = 1{,}5$. La valeur $\frac{2}{3}$ inverse le rapport, $5$ additionne les tailles et $12$ les multiplie.

Explication

L’iris entoure la pupille et ses contractions ou dilatations régulent la quantité de lumière entrant dans l’œil. La rétine reçoit l’image, le cristallin contribue à focaliser la lumière et la cornée fait partie des milieux transparents.

Explication

La cornée et le cristallin focalisent les rayons lumineux sur la rétine, qui tapisse le fond de l’œil et reçoit l’image. L’iris et la pupille régulent l’entrée de lumière; les muscles ciliaires interviennent dans l’accommodation, mais ne remplacent pas l’ensemble optique.

Explication

L’écran du modèle représente la rétine et c’est sur lui que se forme l’image. Le diaphragme représente l’iris, la lentille convergente les milieux transparents de l’œil et l’axe optique oriente le trajet de la lumière.

Explication

Lors de l’observation d’un objet proche, les muscles ciliaires font bomber le cristallin sans le déplacer; sa convergence augmente et sa distance focale change afin que l’image se forme sur la rétine. Déplacer le cristallin ou la rétine ne décrit pas ce mécanisme, et l’aplatir réduirait sa convergence.