Physique 5041 - Commission scolaire de Laval

Commission scolaire
des Laurentides
Physique 5041
Forme A
OPTIQUE
PHYSIQUE 5041
Préparé par Isabelle Lapierre
PRETEST
Janvier 2003
Physique 5041
Prétest
(Forme A)
1.
Identifiez les 3 énoncés faux et corrigez-les de façon à les rendre vrais.
A. Au contact d'un objet, la lumière peut être réfléchie, réfractée ou absorbée. Elle
ne peut pas subir plus d'un phénomène à la fois.
B. Dans une réflexion spéculaire, les rayons incidents parallèles sont réfléchis
parallèles les uns aux autres.
C. Le champ visuel que permet un miroir plan varie en fonction des dimensions du
miroir et de la distance qui sépare l'observateur et l'objet du miroir.
D. Dans un miroir courbe, le rayon de courbure est le double de la distance focale.
E. Dans une réfraction, les rayons incidents et rétractés se situent de part et d'autre
de la normale et les 3 ne sont pas dans un même plan.
F. Pour qu'il y ait réflexion totale interne, la lumière doit passer d'un milieu moins
réfringent à un milieu plus réfringent.
.
4 points
2.
Voici différents énoncés sur les images formées par les lentilles et les miroirs.
Trouvez les énoncés qui sont faux et corrigez-les.
A. Les images formées par une lentille divergente sont toujours droites, plus petites
que l'objet et situées entre le foyer principal et le centre optique.
B. Une image virtuelle est produite par l'intersection du prolongement, derrière la
surface réfléchissante, de rayons lumineux réfléchis.
C. L'image d'un objet situé au-delà de la distance focale d'une lentille convergente
est droite et réelle. L'image d'un objet situé dans les limites de la distance focale
est droite, virtuelle et plus petite que l'objet.
D. Les signes utilisés dans les équations des miroirs sont : positifs pour les objets et
les distances des images virtuelles : négatifs pour les objets et les distances des
images réelles.
E. Toutes les images formées par un miroir convexe sont plus grandes que l'objet,
droites et virtuelles. Elles sont toutes situées entre le sommet et le foyer principal.
F. Les caractéristiques d'une image sont sa grandeur, son sens et son type.
4 points
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3.
Associez le graphique avec le phénomène lumineux qu'il représente :
A.
B.
air
eau
Rép.
Rép.
C.
D.
rouge
violet
Rép.
eau
air
Rép.
4 points
4.
L'œil humain est semblable à un appareil-photo. La cornée et le cristallin
focalisent l'image sur la rétine. Certaines anomalies sont associées à des
problèmes de vision.
A. Qu'est-ce que l'hypermétropie?
B. Quel type de lentille permet de corriger ce défaut?
C. Dessinez l'image d'un objet corrigé par ce type de lentille.
6 points
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5.
Un rayon lumineux jaune traverse un prisme équilatéral en verre crown (n=1,517).
L'angle d'incidence formé par le rayon lumineux jaune et la normale est de 35.
Calculez l'angle de réfraction à la sortie du prisme.
6 points
6.
Quels sont les énoncés vrais?
A. La lumière infrarouge et ultraviolette sont des rayonnements situés au-delà des 2
extrémités du spectre visible.
B. Les infrarouges et ultraviolets ne sont pas essentiels à la vie humaine.
C. Les couleurs primaires sont le rouge, le bleu et le vert.
D. La combinaison du vert et du rouge donne le magenta.
E. La couleur bleue est plus énergétique que la couleur rouge.
4 points
7.
Tracez les images et donnez les caractéristiques.
A.
F
C
B.
C
F
8 points
8.
Tracez les images et donnez les caractéristiques.
A.
C
F
F
C
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B.
C
F
F
C
8 points
9.
Servez-vous d'un diagramme de propagation des rayons pour illustrer l'ombre
(éclipse totale) et la pénombre (éclipse partielle) qui se forment au cours d'une
éclipse de soleil.
Soleil
Lune
Terre
6 points
10 A. L'angle critique du verre dont l'indice de réfraction est de 1,53 est-il supérieur ou
inférieur à celui du verre ayant un indice de réfraction de 1,60?
B.
Si le milieu dans lequel la lumière passe est l'air, quel est l'angle critique
correspondant aux 2 types de verre utilisés à la question précédente?
6 points
11.
Deux lentilles sont juxtaposées. La première a une vergence de 2.5 dioptries. La
vergence de la combinaison est de 4,0 dioptries. Trouvez la distance focale de la
deuxième. De quel type de lentilles s'agit-il?
4 points
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12.
Dans cette illustration, quel œil ou quels yeux verraient l'image dans le miroir de
l'objet?
2
obstacle
opaque
3
objet
4
1
miroir
6 points
13.
Dans son rétroviseur extérieur convexe, dont la distance focale est de 60 cm, un
camionneur voit l'image d'une voiture dépassant son camion. Si la voiture a 1,5 m
de haut et se trouve à une distance de 6 m, quelle est la hauteur et la position de
l'image?
6 points
14.
Un plongeur sous-marin regarde vers le haut à la surface de l'eau et sa ligne de
vision forme un angle de 25O par rapport à la normale à la surface de l'eau. Quel
est l'angle d'incidence de l'air des rayons lumineux qui atteignent l'œil du
plongeur?
6 points
15.
Dans un microscope, l'image est formée par 2 lentilles convergentes. L'image
réelle, formée par la première lentille (l'objectif) est ensuite utilisée à titre d'objet
par la deuxième lentille (l'oculaire) pour créer une image virtuelle plus grande. En
vous servant des données suivantes, calculez la position et la grandeur de l'image
finale créée par les 2 lentilles : l'objet mesure 1 cm et est placé à 2,5 cm de
l'objectif ( f=2 cm); l'oculaire est à 12 cm de l'objectif et sa distance focale est de
2,3 cm.
8 points
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16.
Expliquez (à l'aide de 2 exemples) ce que la découverte de la réflexion totale
interne a permis de faire comme réalisations technologiques.
17.
Expliquez brièvement le fonctionnement d'un sextant.
6 points
4 points
18.
Mentionnez 2 changements sociaux qui sont dus au développement d'instruments
d'optique.
4 points
/ 100
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