Placer l'objet et l'image suivant des faisceaux de rayons

[plgitlogin]

Titre de l'exercice : Détermination d'un objet et d'une image Auteur : Gilles Maurin Public visé : Licence 1 physique Contexte d’utilisation : Non noté, seul Objectif pédagogique : Etant donné un dessin montrant un système optique, un faisceau de rayons incidents qui ne sont pas tracés jusqu'à leur point de convergence, un faisceau de rayons émergents également non tracés jusqu'à leur point de convergence, déterminer la position de l'objet et celle de l'image TAGS : physique, optique géométrique, graphique Description de l'exercice (Fichier) : https://drive.google.com/open?id=16jZ0-bYF6ofRYirp2McDaviUAvyUuNWG Champs de saisie : champ graphique interactif, choix multiple Valeurs aléatoires et algorithme qui les génère.: (voir dessin), la position des points d'origine et de convergence des rayons correspondant à l'objet et à l'image (O et I, qui ne sont pas affichés) est tirée aléatoirement de façon uniforme sur les 9 configurations possibles (O avant / dans / après le système optique, I avant / dans / après le système optique). Règle virtuelle pour que l'étudiant puisse déterminer la position de convergence des rayons.

Comment détermine-t-on si la réponse est juste : L'étudiant clique à deux endroits indiquant les positions de O et I, positions analysées de façon assez lâche. Feedback à l'étudiant:Bonne réponse, détection de l'interversion Objet/Image, détection de l'imprécision de position du clic Fichier de données (tableau): Description de l'exercice (texte):

[ddoyen]

Une première version.

https://pl.u-pem.fr/filebrowser/option?name=test_pl&path=Yggdrasil/conceptexo/Physics/Optics/image_object.pl

Il n'y a pas encore d'évaluation de la réponse. Il faut améliorer un peu l'apparence (flèches, zone médiane, etc.)

Il faut choisir la façon de construire les points. 3 possibilités :

• Les rayons peuvent se prolonger (comme dans la démo)
• Des mini-règles déplaçables/extensibles.
• Juste un quadrillage (avec des points image et objet placés sur des coordonnées entières).

[nborie]

Pour le moment, ça semble super !

[RichardTaillet]

Très chouette ! L'idée de contraindre le déplacement des curseurs le long de droites prédéfinies est une bonne idée. Ça rend peut-être l'exercice plus facile que ce qu'on avait imaginé, mais il reste à l'étudiant de bien comprendre où sera l'objet et où sera l'image. Je rédige un énoncé et je reviens...

[RichardTaillet]

proposition d'énoncé : La figure suivante montre un faisceau de rayons lumineux incidents sur un système optique, et le faisceau de rayons lumineux qui émergent du système. En prolongeant les rayons lumineux, placer l'objet et l'image à leur position correcte sur le schéma.

Ajout : il faudrait matérialiser le système optique, entre les deux faisceaux, genre un rectangle dont le bord gauche s'appuie sur le faisceau incident et le bord droit sur le faisceau émergent.

[RichardTaillet]

Et pour l'évaluation de la réponse, on pourrait imaginer de tester les coordonnées des points placés par l'utilisateur avec une précision de 1/2 carreau (graduation dessinée).

[RichardTaillet]

Enfin, on pourrait faire une version bis de l'exercice dans laquelle l'utilisateur disposerait, au lieu des rayons prolongeables, de 3 segments modifiables (chacun avec 2 points libres) qu'il utiliserait pour construire l'objet, puis l'image ?

[ddoyen]

2e prototype

Toujours le même lien : https://pl.u-pem.fr/filebrowser/option?name=test_pl&path=Yggdrasil/conceptexo/Physics/Optics/image_object.pl

Ajouts :

• Enoncé
• Matérialisation du système optique.
• Les points image et objet sont contraints sur l'axe Ox.
• Evaluation de la réponse (il faut voir si la précision demandée est ok)

Bug :

• La figure n'est plus affichée après la validation (c'est un problème du template PL de JSXGraph).

Questions:

• Idée de feedback ? Phrase ? Tracé des rayons ?

[RichardTaillet]

Super !

On peut probablement passer la précision au quart de carreau plutôt que le demi-carreau.

Pour la contrainte des points image et objet sur l'axe Ox, c'est ok pour cette version de l'exercice. On pourra envisager d'en faire une version bis où l'objet et l'image ne seront pas sur l'axe.

Le feedback actuel est bien (avec la figure construite par l'utilisateur une fois réglé le bug signalé). Il serait intéressant de détecter une erreur qui sera commise : l'interversion de l'objet et de l'image. Si l'objet est à la place de l'image et vice-versa, on pourrait indiquer

Attention, vous avez interverti l'objet et l'image. L'objet est le point de convergence des rayons incidents et l'image celui des rayons émergents.

[nborie]

Retours sur l'exercice codé :

• Rajouter la direction des rayons !!!

• Le quadrillage est agréable ! Les points sont souvent bien choisis (même avec l'aléatoire...)

• La figure est symétrique par rapport à l'axe des x... Est-ce trop réducteur ? Sur l'axe des abscisses : permet de se focaliser sur le placement de l'objet et de l'image. Partout : l'exercice mélangerait alors 2 difficultés.

• Suggestion de mettre les points solidaires...

• Accord global : il faut plusieurs exercices associés à plusieurs AAV

• Le codage sous contrainte du codeur fut très efficace!