Dix questions pour tester tes connaissances sur la propagation de la lumière, l’année-lumière et les lentilles convergentes. Choisis une réponse, puis lis l’explication.
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Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage…
Dans un milieu transparent et homogène, la lumière suit une droite : c’est la propagation rectiligne.
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Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ?
La lumière va à environ 300 000 km/s dans le vide, bien plus vite que le son (340 m/s dans l’air).
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Combien de temps la lumière du Soleil met-elle pour atteindre la Terre (150 millions de km) ?
t = 150 000 000 ÷ 300 000 = 500 s, soit 8 min 20 s.
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Une année-lumière est une unité de…
L’année-lumière est la distance parcourue par la lumière en un an, environ 9,46 × 10¹² km.
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Un rayon lumineux est…
C’est un modèle : une droite orientée dans le sens de propagation de la lumière.
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Quelle lentille est plus épaisse au centre que sur les bords ?
Une lentille convergente est bombée en son centre et fait converger les rayons.
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Un rayon qui arrive parallèle à l’axe optique sur une lentille convergente ressort…
Par définition du foyer image : les rayons parallèles à l’axe convergent en F’.
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Un rayon qui passe par le centre optique O d’une lentille mince…
Au centre optique, la lentille se comporte comme une lame à faces parallèles : le rayon n’est pas dévié.
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Une lentille convergente donne une image de même taille que l’objet, renversée. Où est l’objet, si f = 10 cm ?
Une image de même taille correspond à un objet placé à 2f = 20 cm.
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Dans l’œil, quelle partie joue le rôle d’écran ?
La rétine reçoit l’image réelle et renversée ; cornée et cristallin forment la lentille convergente.
Les notions passées en revue dans ce QCM lumière lentilles
- Propagation rectiligne de la lumière
- Rayon lumineux et faisceau
- d = c × t avec c ≈ 300 000 km/s
- Année-lumière
- Foyer, centre optique et distance focale
- Image réelle d’une lentille convergente
Le piège classique
Le piège classique : croire qu’une année-lumière est une durée parce qu’elle contient le mot « année ». C’est une distance, d’environ 9 500 milliards de kilomètres. Autre piège : dévier le rayon qui passe par le centre optique, alors qu’il continue tout droit.
La bonne habitude
Pour toute construction, trace d’abord l’axe, la lentille et les deux foyers à la règle, puis deux rayons seulement : l’un parallèle à l’axe qui passe par F’, l’autre par O. Leur croisement donne l’image.
Questions fréquentes
Pourquoi voit-on le passé quand on regarde une étoile ?
Parce que la lumière met du temps à parvenir jusqu’à nous. Une étoile à 100 années-lumière est vue telle qu’elle était il y a 100 ans.
Quelle différence entre une lentille convergente et divergente ?
La lentille convergente est plus épaisse au centre et fait se rapprocher les rayons ; la lentille divergente est plus mince au centre et les écarte.
Qu’est-ce que la distance focale ?
C’est la distance entre le centre optique de la lentille et son foyer image F’. Plus elle est courte, plus la lentille est convergente.
Pourquoi l’image dans l’œil est-elle renversée ?
Parce qu’une lentille convergente donne d’un objet une image réelle renversée. Le cerveau la remet à l’endroit.