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La figure montre deux rayons lumineux émis depuis le haut d’un objet qui atteignent le haut et le bas de l’œil d’un observateur. La distance complète entre l’objet et l’observateur n’est pas indiquée. La partie de la distance non représentée a une longueur 𝑑. Lequel des énoncés suivants décrit correctement comment la valeur de 𝑑 se compare à la partie de la distance représentée sur la figure ? (A) La valeur de 𝑑 est inférieure à la partie de la distance entre l’objet et l’observateur indiquée sur la figure. (B) La valeur de 𝑑 est à peu près la même que la partie de la distance entre l’objet et l’observateur qui est représentée sur la figure. (C) La valeur de 𝑑 est beaucoup plus grande que la partie de la distance entre l’objet et l’observateur indiquée sur la figure.
Cette question concerne les rayons de lumière parallèles vus par un observateur qui ne se déplacent pas parallèlement lorsqu’ils sont émis par un objet à une certaine distance. Cette question nous interroge sur la taille relative d’une partie de cette distance annotée 𝑑. La réponse (A) dit que 𝑑 est inférieure à la distance indiquée sur la figure. Cela rendrait 𝑑 plus petite que ce qui apparaît sur la figure. La réponse (C) dit que 𝑑 est beaucoup plus grande que la distance indiquée sur la figure. Cela rendrait 𝑑 beaucoup plus grande que ce qui apparaît sur la figure. La réponse (B) dit que 𝑑 est la même que la distance montrée sur la figure.
On sait que, en général, deux rayons de lumière se déplaçant dans la même direction sont parallèles l’un à l’autre s’ils ne convergent pas, ne se rapprochent pas ou ne divergent pas, s’éloignent davantage. C’est le cas pour les deux rayons lumineux qui pénètrent dans l’œil de l’observateur, qui sont parallèles. Cependant, si on se concentre sur les deux rayons lumineux au moment où ils sont émis par l’objet, on remarque qu’ils ne sont pas parallèles. Ils divergent, c’est-à-dire qu’ils s’éloignent davantage. On peut assimiler les rayons lumineux divergents à des rayons lumineux parallèles si la distance qu’ils parcourent est très grande. Sur de courtes distances, ce n’est pas le cas, car ils semblent toujours diverger. Mais sur de très longues distances, ils apparaissent parallèles les uns aux autres.
Puisque l’on sait que la distance entre l’objet et l’observateur doit être très grande, la bonne réponse doit être la réponse (C), car cela rend 𝑑 beaucoup plus grande qu’elle apparaît dans la figure.
