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La lunette Astronomique Pour réparer le Cours |
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QCM N° 17
La Lunette
astronomique.
Pour chaque
question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s). |
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Énoncé |
A |
B |
C |
R |
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1 |
Un rayon
lumineux,
qui arrive sur
une
lentille mince
convergente en
passant
par son foyer
objet : |
N’est pas
dévié |
Repart en
passant par
le foyer
image de
la lentille |
Repart
parallèle
à l’axe
optique |
C |
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2 |
Un rayon
lumineux,
qui sort d’une
lentille mince
convergente en
passant
par son foyer
image : |
N’a pas
été dévié
par la
lentille |
Passait par
le foyer
objet de
la lentille
en arrivant |
Était
parallèle
à la l’axe
optique
en arrivant |
C |
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3 |
Un rayon
lumineux, qui
n’est pas dévié
au passage
d’une lentille
mince
convergente :
|
Est
parallèle
à l’axe
optique |
Passe par
le centre
optique de
la lentille |
Est
forcément
confondu
avec l’axe
optique |
B |
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4 |
Cette
construction de
l’image A’B’
d’un objet AB
par une lentille
mince
convergente est
fausse.
Lequel ou
lesquels des
rayons ont été
mal tracés ?
|
Le rayon
|
Le rayon
|
Le rayon
|
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5 |
La distance
focale
d’une lentille
mince
convergente est
la
distance entre : |
Son foyer
objet et
son centre
optique |
Son foyer
image et
son centre
optique |
Son foyer
objet et
son foyer
image |
AB |
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6 |
Si une lentille
mince
convergente de
centre
optique O,
de foyer
objet F et
de foyer image
F’
a une distance focale
f’
= 50 cm, alors : |
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|
|
BC |
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7 |
D’après le schéma
de la
construction de
l’image
A’B’
d’un objet AB par
une lentille
mince
convergente de
centre
optique O,
de foyer objet
F,
de foyer image F’ et
de distance
focale f’ :
|
|
|
f’
= – 30 cm |
B |
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8 |
D’après le schéma
de la
construction de
l’image
A’B’
d’un objet AB par
une lentille
mince
convergente de
centre
optique O,
de foyer objet
F,
de foyer image F’ et
de distance
focale f’ :
|
L’image
A’B’
est réelle |
Le
grandissement
est 3,0 |
L’image
est droite |
BC |
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9 |
Pour qu’une
lentille mince
convergente forme
une
image réelle d’un
objet réel,
celui-ci doit
être situé : |
Plus loin
que le plan
focal objet
par rapport
à la lentille |
Dans le
plan focal
objet |
Entre le
plan focal
objet et
la lentille |
A |
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10 |
L’image A’B’ d’un
objet réel
AB formée par une
lentille
mince convergente
avec un
grandissement de
2,0 est : |
renversée |
droite |
virtuelle |
BC |
QCM réalisé avec le logiciel Questy
Pour s’auto-évaluer
Chap N° 15
Les lentilles minces convergentes (
Cours de la classe de seconde)
Chap N° 16 Les lentilles minces
convergentes ( Cours de la classe de
Première)
Chap N° 01 Vision
et images (Cours de la classe de Première S, 2010)
Chap N° 10
Représentation visuelle du monde (Cours de la classe de Première S, 2004)
TP
Physique N° 10 Les lentilles convergentes (TP de la classe de Première).
Lentille mince convergente :
-
Une lentille mince est un milieu transparent solide
(verre, quartz, …) limité par deux calottes sphériques ou par une calotte
sphérique et un plan.
-
Une lentille
est dite mince si son épaisseur e
mesurée sur son axe est très petite devant les rayons de courbure de ses faces.
-
Représentation symbolique :
-
La distance focale d’une
lentille convergente :
-
La distance focale
f’ est définie
comme la distance entre le centre optique O
et chacun des foyers F
et F’
-
-
Le
foyer objet F
et le foyer image
F’ sont symétriques
par rapport au centre optique O.
-
f’
= OF’ =
OF
-
-
Les rayons particuliers :
-
Rayon 1 :
issu du point B
et passant par le centre optique O :
il n’est pas dévié.
-
Rayon 2 :
issu du point B
et parallèle à l’axe optique.
-
Il émerge de
la lentille en passant par le point
F’
foyer - image.
-
Rayon 3 :
issu du point B et passant par
F
(foyer - objet).
-
Il émerge de la lentille
parallèlement à l’axe optique.
-
Le rayon considéré est le
Rayon 3.
-
Rayon 3 :
issu du point B et passant par
F
(foyer - objet).
-
Il émerge de la lentille
parallèlement à l’axe optique (Δ).
Rayon lumineux passant par le foyer image d’une
lentille mince convergente :
-
Le rayon considéré est le
Rayon 2.
-
Rayon 2 :
issu du point B
et parallèle à l’axe optique (Δ).
-
Il émerge de
la lentille en passant par le point
F’
foyer - image.
Rayon lumineux qui n’est pas dévié au passage
d’une lentille mince convergente
-
Rayon 1 :
issu du point B
et passant par le centre optique O :
il n’est pas dévié.
Construction de l’image A’B’ donnée par une
lentille mince convergente :
-
Construction de l’image
donnée par une lentille mince convergente :
-
On trace les 3 rayons
particuliers :
-
Rayon 1 :
issu du point
B et
passant par le centre optique O :
il n’est pas dévié.
-
Rayon 2 :
issu du point B
et parallèle à l’axe optique (Δ).
-
Il émerge de
la lentille en passant par le point
F’
foyer - image.
-
Rayon 3 :
issu du point
B
et passant par F
(foyer - objet).
-
Il émerge de la lentille
parallèlement à l’axe optique.
-
Schéma proposé :
-
Le rayon
ne
peut pas être parallèle au rayon
-
Le prolongement du rayon
qui
émerge de la lentille mince convergente passe par les points
A et
B’.
Distance focale :
-
La
distance focale
d’une lentille convergente :
-
La distance
focale f’
est définie comme la distance entre le centre optique
O et chacun des foyers
F
et F’.
-
Le
foyer objet
F et le
foyer image
F’
sont symétriques par rapport au centre optique
O.
-
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 optique
Δ.
-
f’
= OF =
OF’
Valeur de la distance focale d’une lentille mince
convergente :
-
La
distance focale
d’une lentille convergente :
-
La distance
focale f’
est définie comme la distance entre le centre optique
O et chacun des foyers
F
et F’.
-
Le
foyer objet
F et le
foyer image
F’
sont symétriques par rapport au centre optique
O.
-
-
-
-
Cas d’une image virtuelle :
-
Mesure algébrique : 
Caractéristiques d’une image donnée par une
lentille mince convergente :
-
La
position, la
taille et le
sens de l’image
sont les caractéristiques de l’image.
-
Elles peuvent être
déterminées graphiquement ou par le calcul à partir des relations de conjugaison
et du grandissement.
-
Les caractéristiques de
l’images dépendent des caractéristiques de la lentille et des caractéristiques
de l’objet et de sa position par rapport à la lentille.
-
La
construction de l’image A’B’ permet de déterminer
graphiquement sa position, sa taille et son sens.
-
Grandissement de l’image :
-
Le grandissement d’une
lentille est donné par la relation :
-
-
Avec le repère lié à la
lentille mince convergente :
-
et 
-
Le grandissement de l’image
est donné par la relation suivante :
-
-
Remarques :
-
La grandeur
γ
est un nombre qui n’a pas d’unité.
-
C’est une grandeur
algébrique : elle peut être positive ou négative.
-
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.
-
Si|
γ
| <1 , l’image est plus petite que l’objet.
-
Dans le cas présent, l’image
est droite, elle est de même sens que l’objet.
-
L’image est virtuelle.
-
L’image formée à travers la
lentille ne peut pas être observée sur un écran.
-
Ce sont les
prolongements des rayons 1, 2 et 3 qui se coupent en
B’
-
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.
-
L’image est plus grande que
l’objet :
-
-
γ = 3,0
Image donnée par une lentille mince convergente :
-
L’image donnée par une
lentille mince convergente est réelle si l’objet réel est situé plus loin que le
plan focal objet par rapport à la lentille.
-
L’image donnée par une
lentille mince convergente est virtuelle si l’objet réel est situé entre le plan
focal objet et la lentille.
-
L’image, d’un objet situé
dans le plan focal objet, est située à l’infini.
Chap N° 16 Les lentilles minces
convergentes La loupe
-
Pour observer cette image,
l’œil n’a pas besoin d’accommoder.
-
On utilise alors la lentille
mince convergente comme une loupe.
-
On fait en sorte que l’objet,
que l’on veut observer, est situé dans le plan focal objet de la lentille..
Grandissement de l’image :
-
Le grandissement d’une
lentille est donné par la relation :
-
-
γ = 2
> 0
-
L’image a le
même sens que l’objet, on dit qu’elle est
droite
-
De plus, l’image
est virtuelle.
-
Un schéma de la
situation :
Chap N° 16 Les lentilles minces
convergentes Exercices.
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