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Lentille mince convergente.
On
considère une lentille mince convergente de centre optique O et de
distance focale f = 4 cm. Un objet AB de 1 cm de hauteur est placé
devant cette lentille, perpendiculairement à l'axe optique. La lentille
donne de cet objet une image A'B'.
L'objet est placé à 12 cm de la lentille.
A) La vergence est de 25 dioptries. ( vrai ). 1 / f = 1 / 0,04 = 25 dioptries.
B) L'image peut se former sur un écran placé derrière la lentille. ( vrai
).
L'objet n'est pas situé entre le centre optique O et le foyer objet F.
C) L'image est plus grande que l'objet et droite. ( faux ).
L'image est trois fois plus grande que l'objet et renversée.
D) L'image est plus petite que l'objet et renversée. ( faux ).
E) La lentille se comporte comme une loupe. ( faux).
L'objet est placé à 2 cm de la lentille.
A) L'image se forme devant la lentille. ( vrai ).
L'objet est situé entre le centre optique O et le foyer objet F : la lentille fonctionne en loupe.
B) L'image se forme à 4 cm de la lentille. ( vrai
).
C) La lentille se comporte comme une loupe. ( vrai ).
D) le grandissement est égal à 2. ( vrai
).
E) La taille de l'image est 0,5 cm. ( faux). 2 cm.
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Diffraction de la lumière.
Un faisceau de lumière de longueur d'onde l =
600 nm, produit par un laser, vient frapper un écran n un point O. On
place sur le trajet du faisceau une plaque percée d'une fente verticale
de largeur a = 10-2 mm.
A) La diffraction permet de décomposer la lumière blanche en ondes lumineuses monochromatiques.
( faux ).
B) Le faisceau émis par le laser est composé d'ondes monochromatiques. ( vrai ).
C) La fréquence de l'onde est 180 Hz.
( faux ).
c / l = 3,0 108 / (600 10-9) =5,0 1014 Hz.
D) La fréquence de l'onde est 5,0 1014 Hz.
( vrai
).
E) L'énergie associée à ce faisceau est 33,1 10-20 J. ( vrai
).
h c / l = 6,62 10-34 * 3,0 108 / (600 10-9) = 33,1 10-20 J.
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A) On observe sur l'écran des tâches lumineuses étalées suivant l'axe x'x.
( vrai ).
B) On observe sur l'écran une tâche lumineuse circulaire entourée d'anneaux lumineux concentriques. ( faux ).
C) La largeur de la tache centrale est indépendante de la longueur d'onde.
( faux ).
tan q = ½L/D voisin de
q radian pour les angles
petits.
d'autre part q
= l/a.
avec : l longueur d'onde (m)
et a : diamètre du fil (m)
en tenant compte des deux relations ci-dessus :
½L/D=l/a soit
a=2lD/L
ou L = 2l
D/a.
D) Si on augmente la longueur d'onde, la largeur de la tache centrale diminue.
( faux
).
E) La figure de diffraction est d'autant plus grande que la largeur de la fente est petite. ( vrai
).
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