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QCM N° 15 |
Les lentilles minces convergentes. |
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Les lentilles minces convergentes.
Le fonctionnement de l’œil.
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 |
Le schéma qui
représente
correctement une lentille mince
convergente
est : |
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C |
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2 |
La distance
focale f’
est la distance entre : |
Le foyer objet F et le foyer
image F’. |
Le centre
optique O et le foyer
image F’. |
Le centre
optique O et le point
image A’. |
B |
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3 |
Un rayon
lumineux passant par le
foyer objet F de
la lentille et
qui traverse la
lentille mince convergente : |
Passe par le
foyer image F’. |
Coupe l’axe
optique en un
autre point
que le foyer
image F’. |
Sort de la lentille
parallèle à l’axe optique. |
C |
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4 |
La construction
graphique
correcte de l’image
A’B’ est : |
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A |
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5 |
A’B’
est l’image d’un
objet AB
par une lentille
mince convergente de centre optique O. Le grandissement a pour valeur absolue :
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B |
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6 |
Dans la situation de la
question 5., le
théorème de
Thalès permet
d’écrire :
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A B |
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7 |
Pour une vision nette, l’image doit se former sur :
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L’iris. |
Le cristallin. |
La rétine. |
C |
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8 |
La bonne légende du
modèle de l’œil réduit
ci-dessous
est :
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1 : écran
2 : rétine
3 : distance centre
optique -écran
4 : lentille mince
convergente |
1 : écran
2 : diaphragme 3 : lentille mince
convergente
4 : distance centre
optique -écran |
1 : diaphragme 2 : lentille mince
convergente
3 : écran
4 : distance centre
optique -écran |
C |
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9 |
Quand l’œil
accommode :
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La distance
focale
de l’œil varie. |
La distance entre le
cristallin et
la rétine varie. |
La distance entre le
cristallin
et la rétine
ne varie pas. |
AC |
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10 |
Quand l’œil
accommode :
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L’iris se
déforme. |
Le cristallin
se déforme. |
La rétine
se déforme |
B |
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11 |
L’accommodation permet : |
À l’œil d’adapter ses
caractéristiques
aux différents
objets observés |
D’avoir une
vision nette
pour différentes
positions
de l’objet. |
À
l’œil de
former une
image sur
la rétine. |
A B C |
Lentilles minces convergentes.
-
Une lentille mince est un milieu
transparent solide (verre, quartz, …) limité par deux calottes sphériques ou par
une calotte sphérique et un plan.
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biconvexe |
plan convexe |
ménisque
à bords
minces |
Représentation symbolique des lentilles minces :
-
Une lentille mince est caractérisée par
trois points particuliers :
-
Son centre optique
O ;
-
Son foyer image
F’ ;
-
Son foyer objet
F.
Propriété du centre optique :
-
Tout rayon lumineux qui frappe la
lentille à son centre optique la traverse sans déviation.
Foyer image et distance focale.
-
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.
-
Le point
F’ est situé après
la lentille.
-
La distance
f’ est appelée :
distance focale de la lentille convergente.
Foyer - objet.
-
Tout rayon incident passant par le
point appelé foyer-objet F
émerge de la lentille parallèlement à l’axe optique
Δ.
-
Le point
F est appelé le foyer - objet, ce point
est réel. Il est situé en avant de la lentille.
Construction d’une image réelle :
-
Rayon 1 :
issu du point B
et
passant par le centre optique : 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.
-
Les trois rayons se coupent en
B’ image de
B.
-
L’image
A’ de
A est la projection
orthogonale de B’
sur l’axe principal.
-
L’objet
AB est réel et
l’image A’B’
est réelle et renversée.
-
Dans le cas présenté, l’image est plus
grande que l’objet.
-
La construction de l’image
A’B’ permet de
déterminer graphiquement sa position, sa taille et son sens.
Grandissement :
-
La valeur absolue du grandissement γ
permet de comparer la taille de l’image formée par une lentille à celle de
l’objet.
-
-
Il faut exprimer les grandeurs dans la
même unité pour éviter les erreurs.
-
Si |
γ | > 1, l’image est plus grande que l’objet.
-
Si |
γ | < 1 , l’image est plus petite que l’objet.
Le fonctionnement de l’œil :
-
L’œil peut être assimilé à une sphère,
de 2,3 cm de diamètre, limitée par une membrane très résistante et sombre : la
sclérotique
Modèle de l’œil :
-
La pupille joue le rôle de diaphragme
-
L’ensemble {cristallin + cornée} peut
être assimilé à une lentille convergente L
à laquelle on appliquera les lois des lentilles minces.
-
Quand on « accommode », la vergence de
cette lentille augmente.
-
Pour voir nettement, un objet, il faut
que l’image se forme sur la rétine située 17 mm derrière la lentille
L.
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Œil |
Modélisation |
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Pupille |
Diaphragme |
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Cristallin - cornée |
Lentille convergente |
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Rétine |
Écran |
-
L’image formée sur la rétine est
renversée.
-
C’est le cerveau qui permet
d’interpréter à l’endroit les images renversées sur la rétine.
L’accommodation.
-
Pour que l’image d’un objet proche se
forme sur la rétine, le cristallin se déforme, ce qui modifie la distance focale
f’.
-
On dit que l’œil accommode.
-
Si l’objet est suffisamment éloigné,
l’image se forme sur la rétine sans que l’œil accommode.
-
On dit que l’œil est au repos.
-
On rappelle que pour une vision nette,
l’image doit se former sur la rétine.
-
Pour lire son journal, situé à 25 cm du
centre optique O,
Monsieur X
doit faire un effort d’accommodation.
-
Son cristallin devient plus bombé.
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