QCM N° 01

Œil,

Lentille Mince,

Vision et Image.

 

   

 

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Énoncé

A

B

C

Rép.

1

aide

Dans le modèle de l’œil réduit, le cristallin est représenté par :

Une lentille convergente

Un écran

Un diaphragme

A

2

aide

Un rayon lumineux traversant une lentille sans être dévié :

Passe par le foyer objet F

Passe par le centre optique O

Passe par le foyer image F’

B

3

aide

Quels sont les schémas qui représentent correctement le trajet d’un rayon lumineux traversant une lentille convergente ?

BC

4

aide

Une loupe a une distance focale de 5,0 mm :

Sa vergence vaut 2,0 x 10 2 δ

Sa vergence vaut 2,0 δ

Sa vergence vaut 0,20 δ

A

 

 

 

5

aide

 

Sur le schéma ci-dessus, on considère que OA = 3 cm, OA’ = 6 cm et A’B’ = 1 cm

Le grandissement de la lentille vaut –2

Le grandissement de la lentille vaut 3

Le grandissement de la lentille vaut 0,5

A

6

aide

Sur le schéma ci-dessus :

L’objet est avant la lentille

AC

7

aide

Sur le schéma ci-dessus :

L’image est avant la lentille

B

8

aide

Sur le schéma ci-dessus, l’image est :

Droite

Réelle

renversée

BC

9

aide

Sur le schéma ci-dessus, l’image est :

De même taille que l’objet

Plus grande que l’objet

Plus petite que l’objet

B

10

aide

Sur le schéma ci-dessus :

γ = 0

γ > 0

γ < 0

C

11

aide

Sur le schéma ci-dessus :

|γ| = 1

|γ| < 1

|γ| > 1

C

12

aide

Lors de l’accommodation de l’œil :

L’iris modifie son ouverture

Le cristallin modifie sa courbure

La rétine se déplace

B

13

aide

Un œil de diamètre 15 mm voit net un objet situé à l’infini.

Sa distance focale est infinie

Sa distance focale est f’ = 15 mm

Sa distance focale est inférieure à 15 mm

B

14

aide

Quels sont, pour l’œil et l’appareil photographique, les couples mettant correctement en correspondance les éléments similaires ?

Iris ↔ capteur

Cristallin ↔ objectif

Rétine ↔ diaphragme

Iris ↔ objectif

Cristallin ↔ diaphragme

Rétine ↔ capteur

Iris ↔ diaphragme

Cristallin ↔ objectif

Rétine ↔ capteur

C

15

aide

Les rayons de lumière pénétrant dans l’œil sont déviés par :

La rétine

L’iris

Le cristallin

C

16

aide

Un rayon de lumière passant par le foyer objet d’une lentille mince convergente donne un rayon émergent :

Parallèle à l’axe optique

Qui n’est pas dévié

Passant par le foyer image

A

17

aide

Une lentille mince convergente donne d’un objet très éloigné une image sur un écran placé :

Entre la lentille et le plan focal image de la lentille

Dans le plan focal image de la lentille

Après le plan image de la lentille

B

18

aide

Un objet plan AB, orthogonal à l’axe optique, A étant sur l’axe optique, est placé entre le foyer objet et le centre optique d’une lentille mince convergente. L’image de l’objet est :

Obtenue sur un écran

Virtuelle

Renversée

B

19

aide

Un œil peut être modélisé par :

Une lentille convergente, un écran, une source de lumière

Une lentille convergente, un écran, un diaphragme

Une lentille divergente, un écran, une fente

B

20

aide

Un grandissement γ = – 2 signifie que l’image est :

Deux fois moins grande que l’objet

Deux fois plus grande que l’objet et droite

Deux fois plus grande que l’objet et renversée

C

21

aide

Dans la relation de conjugaison, l’objet AB étant placé avant la lentille, la valeur algébrique de OA est :

Toujours positive

Toujours négative

Positive ou négative suivant le sens (vers le haut ou vers le bas) de l’objet

B

22

aide

Quand l’œil accommode :

La distance focale du cristallin est modifiée

La distance cristallin – image diminue

L’image se forme en avant de la rétine

A

23

aide

L’image d’un objet sur la rétine est :

Toujours réelle

Toujours virtuelle

Réelle ou virtuelle suivant la position de l’objet

A

24

aide

Le grandissement est négatif quand :

L’image est plus petite que l’objet

L’image est renversée par rapport à l’objet

L’image est du même côté de la lentille que l’objet

B

25

aide 

Dans un appareil photographique, la durée d’exposition :

Est le temps nécessaire pour faire la mise au point

Est le temps pendant lequel l’obturateur reste ouvert

Dépend de la distance de l’objet

B

 

 Questionnaire a été réalisé avec Questy Pour s'auto-évaluer

 Indications :

    Représentation de l’œil :

 

    Modélisation de l’œil :

 

Q1 Q19 Q23

    L’œil : accommodation :
-    Quand l’œil accommode, la distance focale du cristallin est modifiée
-    La distance cristallin - rétine étant invariable, l’œil accommode pour observer des objets rapprochés.
-    Un œil normal peut voir nettement des objets :
-    Situés entre l’infini : le punctum remotum P.R.
-    Et possède une distance minimale de vision distincte : le punctum proximum P.P. en accommodant de plus en plus.

    Représentation symbolique d’une lentille convergente.

 

    Propriété du centre optique.
-    Un rayon lumineux passant par le centre optique ne subit aucune déviation.
-    Représentation symbolique.

 

    Construction d’une image : les rayons particuliers

-    Un rayon lumineux passant par le centre optique ne subit aucune déviation.
-    Tout rayon incident parallèle à l’axe principal d’une lentille convergente en émerge en passant par le point F’ appelé foyer - image de la lentille.
-    La loi du retour inverse de la lumière permet de dire que tout rayon passant par F, symétrique de F’ par rapport au centre optique O émerge parallèlement à l’axe principal.

 

    Vergence :
-    La vergence C d’une lentille mince est l’inverse de sa distance focale image f’.
-    Elle s’exprime en dioptries, symbole δ.
-    La vergence est une grandeur algébrique. Les lentilles convergentes ont une vergence positive. Les lentilles divergentes ont une vergence négative.
-     
-   
-    Pour obtenir la vergence en dioptries, il faut exprimer la distance focale en mètre.

    Grandissement :
-    Le grandissement d’une lentille est donné par la relation :
-    Si γ > 0, l’image a le même sens que l’objet, on dit qu’elle est droite.
-    Si γ  < 0, l’image est de sens contraire à l’objet, on dit qu’elle est renversée.
-    Si |γ| > 1, l’image est plus grande que l’objet et si |γ| < 1, l’image est plus petite que l’objet.

    Image virtuelle :

 

    Orientation des axes :

 

 

     Œil et objet situé à l’infini (objet très éloigné) :

-    L’objet étant situé à l’infini, l’image se forme dans le plan focal image.

    Relation de conjugaison :
-    Formule de conjugaison pour les lentilles minces :
-    Schéma :

 

 

-    Formule de conjugaison pour les lentilles minces :
-        
-       Formule de Descartes : on pose :
-      

    Objet réel et image réelle :
-    un point objet est réel s’il est le sommet d’un faisceau lumineux divergent qui va frapper l’instrument d’optique.
-    Un point image est réel s’il est le sommet d’un faisceau lumineux qui émerge de l’instrument d’optique en convergeant.

    Objet réel et image virtuelle :
-    Un point image est virtuel s’il est le sommet d’un faisceau lumineux qui émerge de l’appareil en divergeant.

-     L’œil placé derrière l’instrument voit les images virtuelles.
 
    L’œil et l’appareil photo :

 

-    Modélisation de l’œil :

 

-    Modélisation de l’appareil photo :

    Image d’un objet réel situé entre O et F.
-    Schéma :

-    Ce sont les prolongements des rayons 1, 2 et 3 qui se coupent en B’
-    Le point B’ est l’image virtuelle du point B (elle est dessinée en pointillés).
-    Pour obtenir l’image A’ du point A, on projette le point B sur l’axe optique.
-     L’image A’B’ est virtuelle et de même sens que l’objet.
-    L’image est virtuelle.
-    Elle ne se forme pas sur un écran mais elle peut être vue par l’œil à travers le système optique.
-    Il faut placer l’œil sur le chemin des rayons lumineux qui émergent du système optique.

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