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Lequel des diagrammes suivants représente ce qui se passe lorsque des rayons lumineux parallèles passent à travers une lentille mince convexe ? (A), (B), (C), (D) ou (E).
Dans cette question, on nous demande d’identifier le diagramme qui représente correctement la trajectoire de rayons lumineux passant à travers une lentille convexe. On nous donne cinq diagrammes représentant des rayons lumineux parallèles et incidents sur des lentilles convexes. On nous demande comment se comportent les rayons lumineux après passage dans la lentille. Rappelons d’abord ce que nous savons sur les lentilles convexes et faisons un diagramme pour représenter leurs principales caractéristiques.
Tout d’abord, dessinons l’axe optique. L’axe optique est une ligne imaginaire qui passe par la partie la plus large de la lentille convexe. Lorsque des rayons lumineux parallèles à l’axe optique passent par la lentille, comme cela, la lentille fait converger les rayons. Cela signifie que les rayons lumineux changent de direction et se rapprochent les uns des autres. Les rayons lumineux se croisent en un point particulier de l’axe optique de la lentille, appelé le foyer.
Maintenant, comparons cela aux diagrammes donnés dans cette question. Nous pouvons voir que dans tous ces diagrammes, nous avons des rayons lumineux parallèles passant à travers la lentille.
Sur le diagramme (A), la lentille n’a aucun effet sur la direction des rayons lumineux, tous les rayons restent parallèles après leur passage par la lentille. Ce n’est donc pas la bonne réponse.
Sur le diagramme (B), la lentille modifie la direction des rayons lumineux et les fait converger vers un point situé sur l’axe optique. Cela correspond à la description que nous avons fait précédemment concernant les rayons lumineux passant à travers une lentille convexe. Donc, le diagramme (B) pourrait être la bonne réponse.
Sur le diagramme (C), la lentille modifie la direction des rayons en les faisant s’éloigner davantage. On dit que les rayons divergent. Ces rayons ne se rencontreront jamais en un seul point, donc cela ne peut pas être la bonne réponse.
Sur le diagramme (D), la lentille modifie la direction de tous les rayons lumineux de la même manière. Même si les rayons lumineux ont changé de direction, ils sont toujours parallèles après avoir traversé la lentille. Encore une fois, ces rayons lumineux ne se vont jamais se croiser en un point. Ce n’est donc pas la bonne réponse.
Enfin, sur le diagramme (E), la lentille rapproche les rayons lumineux. Cependant, les rayons ne se croisent pas tous en un point. Trois rayons se croisent ici, mais pas le quatrième rayon. Il n’y a pas de point par lequel tous les rayons passent. Donc, ce diagramme ne représente pas correctement l’effet d’une lentille convexe.
Il nous reste le diagramme (B). Ce diagramme représente correctement la manière dont une lentille convexe fait converger les rayons en un seul point. La bonne réponse est donc le diagramme (B).
