QCM optique géométrique

Université de Bourgogne
Facultés de Médecine et de Pharmacie
QCM bonus optique géométrique de l’UE
3A
Léo Di Benedetto, Guillaume Dal Degan, Adrien Esteves
Gaël Lavoisier, Gabin Lheritier
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l’objet de contestation au concours de PACES. Tous droits réservés au TeD.
QCM 1 :
Concernant les conventions en optique géométrique :
A. L’axe Optique correspond à l’axe des ordonnées ayant pour origine S et dont
le sens positif est le sens de propagation de la lumière
B. Le rayon d’un dioptre est supérieur à 0 si C (Centre de Courbure) est à
gauche de S
C. Un objet virtuel sera à gauche de la lentille convergente
D. Une image réelle sera à gauche de la lentille convergente
E. Pour une image virtuelle, s’ est négatif
QCM 2 :
Soit un dioptre plan qui sépare le diamant d’indice n=2,5 et l’air d’indice n=1.
On envoie un rayon avec un angle d’incidence i=45°. Quelle est la proposition
𝟏
exacte ? On donne sin 45°= 𝟐 et ilimite=23,58°.
A. Plus l’angle d’incidence augmente, plus le rayon réfracté se rapproche de la
normale
B. Le rayon réfracté aura un angle de 90°
C. Le rayon sera totalement réfracté
D. Le rayon sera réfracté et réfléchi
E. Le rayon sera exclusivement réfléchi
QCM 3 :
A propos des dioptres :
On donne R = rayon, distance focale objet = f, distance focale image = f’ et les
indices des milieux n1 et n2.
A.
B.
C.
D.
E.
Un dioptre est convergent si R>0 et n2-n1>0
Un dioptre est convergent si R<0 et n2-n1<0
Un dioptre est divergent si R<0 et n2-n1>0
Un dioptre est divergent si R>0 et n2-n1>0
Pour un dioptre divergent f<0 et f’>0
QCM 4 :
Soit un dioptre sphérique séparant deux milieux d’indice n1=1 et n2=1,5.
L’image est réelle et à l’infini et la distance focale objet est égale à -5 cm.
A.
B.
C.
D.
E.
Le rayon de courbure est égal à -2,5 cm
La puissance est égale à 20 m
L’objet est placé au niveau du foyer objet
Le dioptre est divergent
La distance focale objet est égale à la distance s’
QCM 5 : Grands chercheurs qu’ils sont, les tuteurs de la biophyteam ont trouvé
un cristal dont ils aimeraient identifier les propriétés. On assimilera ce cristal à
un dioptre. En faisant quelques tests, ils ont pu trouver que le rayon de
courbure du cristal est de –2,5 cm, et qu’avec un objet virtuel à 5 cm du dioptre
on obtient une image virtuelle à 6,25 cm. Sachant que l’on réalise l’expérience
dans l’air ambiant, quel est l’indice de réfraction du cristal ?
A.
B.
C.
D.
E.
1,5
2
2,5
3
3,5
QCM 6 : On est en possession d’une loupe dont le foyer image est de –5 cm :
A.
B.
C.
D.
E.
La loupe est une lentille épaisse convergente
L’objet observé est réel et donne une image réelle
Pour observer un grandissement de l’objet, il faut placer la loupe entre F et O
Pour observer un grandissement, il faut placer l’objet au niveau du foyer objet
Si l’on place l’objet réel à 3 cm de la loupe, l’image obtenue se situera à
gauche du foyer objet et sera agrandie
QCM 7 : Concernant les lentilles minces :
On donne la distance OX=2f
A. Si l’on place un objet entre l’infini et X pour une LM convergente l’image sera
réelle et agrandie
B. L’appareil photo utilise une LM convergente et permet d’acquérir une image
réelle, réduite et renversée
C. Pour tout objet virtuel avec une LM convergente, l’image obtenue est virtuelle,
réduite et droite
D. Pour une LM divergente, un objet placé entre F et O donne une image
virtuelle, agrandie et droite
E. Pour une LM divergente, un objet placé en X donne une image réelle de
même taille et renversée
Correction :
QCM 1 : E
A.
B.
C.
D.
E.
Faux. L’AO correspond à l’axe des abscisses
Faux. Le rayon de courbure est positif si C est à droite de S
Faux. Un objet virtuel sera à droite de la lentille convergente
Faux. Une image réelle sera à droite de la lentille convergente
Vrai. Dans ce cas-là l’image sera à gauche de la lentille
QCM 2 : E
A. Faux. Plus l’angle d’incidence augmente, plus le rayon réfracté s’écarte de la
normale (on peut le retrouver avec la formule)
B. Faux. Il n’y aura pas de rayon réfracté car l’angle d’incidence est supérieur à
l’angle d’incidence limite, ce qui signifie que le rayon sera entièrement réfléchi.
2,5
Il n’y a donc pas de calcul à faire icicar on ne peut pas calculer sin r =
2
C. Faux.
D. Faux.
E. Vrai. Le rayon sera totalement réfléchi avec un angle égal à celui du
rayon incident (soit ici 45°)
QCM 3 : B
A. Faux. Un dioptre est convergent si P>0, R>0 et n2-n1>0. Un dioptre
convergent ne peut pas avoir de puissance négative
B. Vrai.
C. Faux. Un dioptre est divergent si P<0, R<0 et n 2-n1>0. Un dioptre divergent ne
peut pas avoir de puissance positive.
D. Faux. Un dioptre est divergent si P<0, R>0 et n2-n1<0
E. Faux. Pour un dioptre divergent, les deux foyers image et objet sont virtuels,
ainsi f>0 et f’<0
QCM 4 : C
n1=1 ; n2=1,5 ; s’=∞ ; f=-5 cm
−
𝑅=
𝑛 2 −𝑛 1
𝑛
𝑛 s’=∞
− 1+ 2
𝑠
donc
𝑠′
𝑛2
𝑠′
𝑛1 𝑛2 𝑛2−𝑛1
+ ′ =
𝑠
𝑠
𝑅
=0
R=2,5 cm
𝑛 2 −𝑛 1
P=
𝑅
=20 ɗ= 20 m-1
P>0 ; R>0 et n2-n1>0 donc le dioptre est convergent
Pour un dioptre convergent, quand l’image est réelle et à l’infini alors l’objet se
situe au niveau du foyer objet, donc f=s.
QCM 5 : C
−
𝑛1
𝑠
+
𝑛2
𝑠′
=
𝑛 2 −𝑛 1
𝑅
𝑛2 =
𝑛
𝑛
𝑠′𝑅( 1 − 1 )
𝑠
𝑅−𝑠′
𝑅
𝒏𝟐 = 𝟐, 𝟓 ; on a donc trouvé du diamant !
QCM 6 : E
A. Faux. La loupe est une lentille mince convergente
B. Faux. L’objet est réel et donne une image virtuelle (car on regarde à travers la
loupe)
C. Pour observer un grossissement il faut placer l’objet entre F et O
D. Faux.
E. Vrai. On place l’objet entre F et O donc on obtient une image virtuelle
(donc à gauche de la loupe, et plus à gauche du foyer objet) qui sera
agrandie
QCM 7 : B
A.
B.
C.
D.
E.
Faux. L’image sera réelle et réduite
Vrai.
Faux. L’image est réelle, réduite et droite
Faux. L’image est réelle, agrandie et droite
Faux. L’image est virtuelle, de même taille et renversée