= L.a DVD 2.D et l = L.a BR. l DVD 2.D. .l BR. = 4,8 3,0 405 = 6,5 102 nm. 1 = 3, m 1 ; = 2, rad) 2.D L BR = L DVD. l BR 2.D.

Transcription

1 Corretion exerie. Évolution des idées sur l lumière.. es ondes méniques néessitent un milieu mtériel (solide, liquide ou gz) pour se propger tndis que les ondes lumineuses peuvent se propger en l bsene de mtière est-à-dire dns le vide. e onept d éther est inutile..2. lumière s étend de toutes prts : On retrouve l idée qu une onde se propge dns toutes les diretions qui lui sont offertes. es ondes lumineuses se trversent l une l utre sns s empêher : On retrouve l idée que deux ondes peuvent se roiser sns se perturber. " l propgtion de l lumière depuis un objet lumineux ne surit être 4 pr le trnsport d'une mtière" : On retrouve l idée qu une onde rélise un trnsport d énergie sns trnsport de mtière..3. lumière blnhe du oleil est polyhromtique. Elle est onstituée d'une infinité de rditions de fréquenes différentes. 2. Diffrtion 2.. D près l figure : tn = 2.2. r définition, on = omme est petit, on tn = soit = ve en rdin ; et en mètre ourbe = f(/) est une droite pssnt pr l origine, or l expression préédente montre que et / sont proportionnels (oeffiient direteur ). figure 2 est en ord ve l reltion e oeffiient direteur de l droite représenttive de = f(/) est égl à l longueur d onde A l ide de l figure 2, on peut luler le oeffiient direteur de l droite : soit le point ( = 3,5.0 4 m ; = 2,0.0 2 rd) =. = 2, ,5.0 4 = 5,7.0 7 m don = 5,7.0 2 nm 2.6. lumière blnhe est polyhromtique, don elle ontient des rditions de longueurs d'onde différentes qui donneront des thes entrles de lrgeurs différentes sur l'érn r l lrgeur de l the entrle dépend de l longueur d onde de l rdition monohromtique onsidérée. Au entre de l'érn, juste en fe du fil, toutes les rditions olorées se superposent, on obtient don une the blnhe. Autour seules ertines rditions se superposent, el rée des iristions, 'est à dire des ouleurs e Blu-ry permet de stoker plus d informtions r il permet une grvure plus fine (une plus grnde densité de ««points d informtion» r eux-i sont plus petits) tout en limitnt l diffrtion lors de l leture grâe à un lser de plus ourte longueur d onde D près 2. et 2.2, on = 2.9. On : =. DVD et l =. BR BR l BR = DVD.. = DVD et = don λ= = DVD.l BR = 4,8 3,0 405 = 6,5 02 nm 3. Dispersion 3.. fréquene d une onde lumineuse ne dépend ps du milieu de propgtion, elle est don invrinte quelque soit le milieu trversé D près l formule du doument 5, l élérité d une onde dns un milieu dépend de l indie de réfrtion n de e milieu et de l vitesse de l lumière : v= n

2 D près le grphique du doument 5, l indie de réfrtion du verre vrie ve l longueur d onde de l rdition monohromtique qui l trverse don ve l fréquene de elle-i qui est invrinte. Or, d près le doument 6, un milieu est dit dispersif si l élérité des ondes qui le trverse dépend de leur fréquene. Comme, dns le verre, l élérité v dépend de n et que n dépend de l fréquene de l onde monohromtique qui trverse le verre lors v dépend de l fréquene. J en onlus que le verre est un milieu dispersif.

3 Corretion exerie 2 Question es ondes et sont toutes deux des ondes méniques progressives périodiques. D près les shéms du doument, les ondes sont des ondes trnsversles tndis que les ondes sont des ondes longitudinles. Question 2 es ondes sont trnsversles, elles produisent don un mouvement vertil du sol, tndis que les ondes sont longitudinles et produisent un mouvement horizontl du sol. D près le doument 3, le sismogrphe est shémtiquement un stylet érivnt dns l diretion perpendiulire u déplement d une bnde de ppier. Don, pour enregistrer des ondes se propgent pr exemple d est en ouest, il fut un sismogrphe du type, et pour enregistrer des ondes se propgent dns le même sens, il fut un sismogrphe du type «b». Question 3 grndeur y mx est l mplitude mximle de l élongtion y(t). D près le grphique, elle vut 5,0 m. grndeur f est l fréquene de l onde sinusoïdle. r leture grphique, on trouve l période de l onde. 2T = 2,0 s soit T =,0 s. Or f T don : f =,0 Hz. grndeur φ 0 est l phse à l origine. A t = 0, os(φ 0 ) = don φ 0 = 0. Question 4 période de l onde est T =,0 s. Or, on sit que : λ.t. D près le doument, s = 3,5 km.s. A.N : λ 3, 5, 0 3,5 km Question 5 mx D près le doument 2, M log y ymx don 0 M soit ymx y0 y0 y 0 M ymx y 0.0 ymx Don : soit MB 0 MB y y.0 y Bmx 0 Bmx ymx 7,6,3 A.N : D près le doument 2, 0 6,3 ybmx mplitude de mouvement du sol étit 6,3 fois plus importnte dns le s du séisme de n Frniso que dns le s de elui de Bm Question 6 es ondes se propgent à 6,0 km.s - tndis que les ondes se propgent à 3,5 km.s. es ondes rrivent don à l sttion vnt les ondes lors d un séisme. Or, le trin d onde A rrive à 40 s tndis que le trin d onde B rrive à 66 s. 0,5 Don, le trin d onde A orrespond ux ondes. 0,5 Question 7 distne d s exprime de deux fçons différentes : d.t et d.t d d Don : t t soit : t t d.. Don : d t t A.N : d 3, 56, ,2.0 2 km 6, 0 3, 5

4 Corretion exerie 3. Exprimer puis luler l distne AG shnt que l ntenne détete l ého d une impulsion t = 300 s près que elle-i it été émise. (2 pts) AG 2.t 2.3, , , m 2. Montrer que l vitesse du grêlon se lule à l ide de l reltion : 2 f ( f '' f ) os our démontrer ette formule, on répondr ux questions suivntes :. Exprimer f, fréquene de l onde inidente perçue puis réfléhie pr le grêlon, en fontion de f,, et. (2 pts) f ' f.os( ) f v.os G b. Exprimer f, fréquene de l onde ptée pr l ntenne, en fontion de f,, et. (2 pts) f '' f '. En déduire l éqution relint f et f. ( pt) f '' f.os f '.os.os.os v f '' f G.os.os d. Comprer l vitesse de l onde életromgnétique dns le milieu onsidéré et elle d un grêlon. Quelle pproximtion peut-on lors fire? En déduire l expression de. (2 pts).osf ''.osf ( f '' f )os.( f '' f ).( f '' f ) ( f '' f )os.f 2 f os 3. Cluler l vitesse rdile.os du grêlon shnt que le délge fréquentiel mesuré vut 5,3.0 2 Hz. ( pt) 2 f ( f '' f ) os.os 3,00.08.f 2 f ,3.02 8,0m.s

5 Corretion synthèse Eléments de orretion : en rouge, les points lés. Introdution : Comme nous l vons vu en lsse de re, l ouleur d un objet provient : - de l omposition de l lumière émise pr l soure ; - de l intertion de l lumière ve l mtière ; - de l synthèse fite pr le erveu de l lumière ptée pr les ônes : l trihromie. Dns ette synthèse, nous nous intéressons u deuxième point : l intertion entre l lumière et l mtière. Il existe deux origines différentes pour les ouleurs des nimux : - Une origine pigmentire : l ouleur est due ux pigments qui bsorbent une prtie de l lumière qu ils reçoivent et diffusent don une lumière olorée omplémentire de elle bsorbée. C est l ouleur pigmentire l plus répndue puisque les pigments sont présents prtout (mélnines, ptérines, roténoïdes ). Cette ouleur est d origine himique puisque l bsorption dépend des liisons himiques dns et entre les moléules. C est e que rppelle le doument. - Une origine struturle : dns ertins s (iles de ppillons pr exemple), à l ouleur pigmentire se superpose une ouleur due à l struture externe de l surfe qui renvoie l lumière. Cette ouleur est d origine physique puisqu elle fit intervenir des phénomènes omme : diffrtion de l lumière blnhe qui provoque une iridesene : les ouleurs observées sur les iles de ertins ppillons (type morpho) ont l même origine que elles observées sur les CD. es interférenes : selon l différene de mrhe des ryons réfléhis sur les ouhes mines on obtiendr de l lumière ou une bsene de lumière pour une longueur d onde donnée. diffusion Ryleigh, diffusion préférentielle du bleu pr rpport u rouge provoquée pr l présene de miroprtiules ( est le bleu du iel). Conlusion : Il existe deux origines expliqunt l ouleur des nimux, une origine himique et une origine physique. Dns le s de l ouleur struturle, elle-i dépend de l ngle d observtion lors que pour l ouleur pigmentire l ngle d observtion n uune influene. ouleur struturle, beuoup moins ournte, semble permettre une vriété de ouleurs et de nunes beuoup plus importnte et hngente qui peut expliquer l ttrit des nimux qui en sont l soure.