Semaine 2 - Sciences Physiques

P ROGRAMME DE KHÔLLES
Semaine 2 : du 19 au 23 septembre
Sciences Physiques - ISEP P1A 2016/2017
MET1 : Mesures et incertitudes
Suggestion de questions de cours
Quelle différence faites-vous entre les erreurs systématiques et les erreurs aléatoires ?
Expliquer la méthode A.
Expliquer la méthode B.
Connaître les formules de propagation des incertitudes pour les cas de somme, produit, loi de
puissance, multiplication par facteur dénué d’incertitude.
Pour un pendule simple par exemple dont on souhaite mesurer la période d’oscillations, quel est
l’intérêt de mesurer un multiple de la période plutôt qu’une seule fois la période ?
Pour un même appareil de mesure, la mesure sera-t-elle plus précise si elle comporte d’autant plus
ou d’autant moins de chiffres significatifs ? Expliquer.
OG1 : Lois de l’optique géométrique
On se focalisera uniquement sur la partie IV de ce chapitre (utilisation des lois de Descartes notamment).
Suggestion de questions de cours
Qu’est-ce qu’un rayon lumineux ?
Quelles sont les approximations de l’optique géométrique ?
Quels sont les principes de l’optique géométrique ?
Énoncer les lois de Descartes pour la réflexion et pour la réfraction.
Comment évolue l’angle de réfraction lorsque l’angle d’incidence augmente ? Expliquer.
Lorsque la lumière passe d’un milieu plus réfringent à moins réfringent, comment évolue l’angle
par rapport à la normale ? Expliquer.
Expliquer le phénomène de réflexion totale et de réfraction limite. Quelle(s) application(s) connaissezvous du phénomène de réflexion totale ?
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N.Gaudouen
Semaine 2 : du 19 au 23 septembre
ISEP P1A 2016/2017
OG2 : Formation d’images
Suggestion de questions de cours
Qu’est-ce que le stigmatisme rigoureux ? Illustrer avec le cas du miroir plan.
Qu’est-ce qu’un objet réel ? virtuel ? une image réelle ? virtuelle ? Illustrer avec le cas du miroir
plan.
La plupart des instruments d’optique ne sont pas rigoureusement stigmatiques, mais néanmoins
on peut souvent se contenter d’un stigmatisme approché. Qu’est-ce que cela signifie ? (rôle du
capteur...)
Définir un système optique centré. Énoncer les conditions de Gauss pour un système centré et leur
utilité.
OG3 : Lentilles minces
Suggestion de questions de cours
À l’aide d’un schéma et grâce à la loi de la réfraction, expliquer pourquoi une lentille à bords minces
est convergente, et une lentille à bords épais est divergente (sans négliger l’épaisseur de la lentille).
Qu’est-ce qu’une lentille mince ? Quelle différence faites-vous avec une lentille à bords minces ou
à bords épais ?
Définir les foyers et plans focaux d’une lentille (convergente ou divergente). Tracer la marche des
rayons lumineux à travers une lentille mince (conv. ou div.) pour un objet AB à l’infini.
Définir la distance focale d’une lentille.
Énoncer les règles de construction géométrique : quel est le rayon émergent correspondant à un
rayon incident parallèle à l’axe optique ? quel est le rayon émergent correspondant à un rayon
incident passant par le foyer objet principal ? En quel point converge un faisceau incident de lumière
parallèle ? etc ...
Illustrer schématiquement dans le cas de la lentille convergente et divergente.
Définir le grandissement transversal γ d’une lentille pour un couple objet-image donné.
Construction géométrique d’une image dans différents cas de figure (objet réel ou virtuel, image
réelle ou virtuelle, lentille convergente ou divergente).
À partir de mercredi, les relations de conjugaison auront été vues (penser à consulter le cahier de textes), les questions suivantes pourront donc être posées :
OA0
où A et A0 sont conjugués l’un de l’autre et situés sur l’axe optique.
OA
Démontrer la relation de conjugaison de Newton. En déduire la relation de conjugaison de Descartes.
Montrer que γ =
Pour une lentille convergente, montrer que pour former une image réelle à partir d’un objet réel
par une lentille mince de distance focale f 0 , il est nécessaire que la distance objet-écran D soit
supérieure à 4f 0 .
Lorsque cette condition est vérifiée, quelles sont les positions possibles de lentille permettant
d’obtenir une image nette sur l’écran ?
Quel modèle simple adopte-t-on pour décrire le fonctionnement de l’œil ?
Définir le punctum remotum et le punctum proximum. Qu’en est-il pour un œil sain ?
Qu’est-ce que la limite de résolution angulaire αlim ? Déterminer l’ordre de grandeur.
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N.Gaudouen